JP3114980B2 - Delay circuit - Google Patents

Delay circuit

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JP3114980B2
JP3114980B2 JP02096950A JP9695090A JP3114980B2 JP 3114980 B2 JP3114980 B2 JP 3114980B2 JP 02096950 A JP02096950 A JP 02096950A JP 9695090 A JP9695090 A JP 9695090A JP 3114980 B2 JP3114980 B2 JP 3114980B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、集積化に適したディジタル信号用遅延回路
に関し、ディジタル信号の状態に応じてMOS電界効果ト
ランジスタ電流源でコンデンサを充電し、または蓄積電
荷を放電することによりランプ電圧を発生させ、このラ
ンプ電圧が論理回路の閾値電圧に達するまでの時間を利
用して遅延時間を設定する回路構成を採る場合に、製造
プロセス変動、電源電圧変動および温度変動による遅延
時間変動の少ない遅延回路を提供できるようにしたもの
である。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital signal delay circuit suitable for integration, in which a MOS field effect transistor current source charges a capacitor according to the state of a digital signal, or When a circuit configuration is used in which a ramp voltage is generated by discharging the accumulated charge and a delay time is set using the time until the ramp voltage reaches the threshold voltage of the logic circuit, manufacturing process fluctuations, power supply voltage fluctuations And a delay circuit in which delay time variation due to temperature variation is small.

<従来の技術> パーソナルコンピュータ、ディジタル計測器等の分野
のディジタル回路では、制御信号間のタイミングを調整
するため、ディジタル信号を一定時間だけ遅らせる遅延
回路が必要である。従来、この種の遅延回路として、LC
遅延素子と入出力バッファ用論理ゲートICをハイブリッ
トIC化したものが多く用いられているが、装置の小型
化、薄型化、低価格化に伴い、モノリシック集積化可能
な遅延回路の実現が強く望まれている。
<Prior Art> Digital circuits in the fields of personal computers, digital measuring instruments, and the like require a delay circuit for delaying a digital signal by a certain time in order to adjust the timing between control signals. Conventionally, as this type of delay circuit, LC
Many hybrid ICs with delay elements and input / output buffer logic gate ICs are used, but with the miniaturization, thinning, and price reduction of devices, it is strongly desired to realize delay circuits that can be monolithically integrated. It is rare.

集積化に適したこの種の遅延回路として、MOS電界効
果トランジスタ電流源でコンデンサを充電または放電す
ることによってランプ電圧を発生させ、このランプ電圧
が論理回路の閾値電圧に達するまでの時間を利用して遅
延時間を設定する回路方式が考えられている。
This type of delay circuit, suitable for integration, generates a ramp voltage by charging or discharging a capacitor with a MOS field-effect transistor current source and uses the time it takes for this ramp voltage to reach the threshold voltage of the logic circuit. A circuit system that sets the delay time by using a delay time has been considered.

第14図は従来のこの種の遅延回路を示している。第14
図において、M1は第1のMOS電界効果トランジスタ、M2
は第2のMOS電界効果トランジスタ、Cはコンデンサ、Q
1は論理回路、VBIASは直流バイアス電圧、VDDは直流電
源電圧、VINは被遅延信号となるディジタル入力信号、V
OUTは論理出力として与えられる遅延信号である。
FIG. 14 shows a conventional delay circuit of this kind. 14th
In the figure, M 1 is a first MOS field effect transistor, M 2
Is a second MOS field-effect transistor, C is a capacitor, Q
1 is a logic circuit, V BIAS is a DC bias voltage, V DD is a DC power supply voltage, V IN is a digital input signal to be a delayed signal, V
OUT is a delay signal provided as a logical output.

ここに示した例では、第1のMOS電界効果トランジス
タM1は、Pチャンネル素子で構成され、そのゲートG1
被遅延信号であるディジタル入力信号VINが導かれると
共に、ソースS1が電源電圧VDDを供給する電源線に接続
されている。
In the example shown, the first MOS field effect transistor M 1 is formed of a P-channel device, along with a digital input signal V IN is to be delayed signal is directed to the gate G 1, the source S 1 is the power supply It is connected to a power supply line that supplies voltage VDD .

第2のMOS電界効果トランジスタM2は、Nチャンネル
素子で構成され、そのドレインD2が第1のMOS電界効果
トランジスタM1のドレインD1と共通に接続されると共
に、ソースS2がグランドである電源線に接続されてい
る。ゲートG2には直流バイアス電圧VBIASが印加されて
いる。
Second MOS field effect transistor M 2 is an N-channel device, with its drain D 2 is connected in common to a drain D 1 of the first MOS field effect transistor M 1, a source S 2 is at ground It is connected to a certain power line. The gate G 2 DC bias voltage V BIAS is applied.

コンデンサCは、第1および第2のMOS電界効果トラ
ンジスタM1およびM2のドレイン共通接続点である節点a
と、電源線の1つであるグランドとの間に接続されてい
る。
Capacitor C, the node a as a drain common connection point of the first and second MOS field effect transistors M 1 and M 2
And one of the power supply lines, the ground.

論理回路Q1は、コンデンサCの蓄積電荷量に応じた論
理出力を遅延信号VOUTとして出力する。第14図の例では
論理回路Q1がインバータで構成されており、節点aの電
圧レベルがその閾値電圧VTHよりも高いときにはロウレ
ベルを、低いときにはハイレベルをそれぞ出力する。
Logic circuit Q 1 is, outputs a logical output corresponding to the accumulated charge amount of the capacitor C as a delay signal V OUT. In the example of Figure 14 is a logic circuit Q 1 is an inverter, the low level when the voltage level of the node a is higher than the threshold voltage V TH, the high-level output respectively which when low.

第15図は第14図に示した遅延回路の動作波形例を示し
ている。第15図の動作波形例において、ディジタル入力
信号VINがロウレベルのとき、第1のMOS電界効果トラン
ジスタM1と第2のMOS電界効果トランジスタM2は、共に
能動状態となる。このとき、節点aの電圧は、電源電圧
VDDを、第1のMOS電界効果トランジスタM1と第2のMOS
電界効果トランジスタM2とで分圧した値となる。第1の
MOS電界効果トランジスタM1のゲート幅Wとチャンネル
長Lとの比(W/L)が、第2のMOS電界効果トランジスタ
M2のそれに対して十分大きければ(第1のMOS電界効果
トランジスタM1のゲート・ソース間電圧は第2のMOS電
界効果トランジスタM2のそれより大きいので)、節点a
は、第15図(b)に示すように、ハイレベル(約VDD
になる。
FIG. 15 shows an example of operation waveforms of the delay circuit shown in FIG. In operation waveform example of Figure 15, when the digital input signal V IN is at the low level, the first MOS field effect transistor M 1 and the second MOS field effect transistor M 2 are both serving as an active state. At this time, the voltage at the node a is the power supply voltage
V DD is set between the first MOS field-effect transistor M 1 and the second MOS
A divided by the value in a field effect transistor M 2. First
The ratio of the MOS field-effect transistor gate width W and the channel length L of the M 1 (W / L) is a second MOS field effect transistor
If sufficiently large relative to that of M 2 (since the first MOS field effect transistor the gate-source voltage of M 1 is greater than that of the second MOS field effect transistor M 2), the node a
Is a high level (approximately V DD ) as shown in FIG.
become.

この状態で、第15図(a)に示すように、ディジタル
入力信号VINがto時にハイレベルになると、第1のMOS電
界効果トランジスタM1がカットオフ状態になるので、コ
ンデンサCに蓄積された電荷は、第2のMOS電界効果ト
ランジスタM2を通じて放電されはじめる。第2のMOS電
界効果トランジスタM2はゲートG2に直流バイアス電圧V
BIASが印加されており、そのドレイン・ソース間電圧V
DS、ゲート・ソース間電圧VGSN(=VBIAS)および閾値
電圧VTNの関係が次の条件式 VDS≧VGSN−VTN を満足する飽和領域ではかなり良好な定電流源として動
作する。従って、ディジタル入力信号VINがハイレベル
になると、節点aの電圧は、第15図(b)に示すよう
に、ほぼ一定の傾きで下降を開始する。節点aの電圧
は、インバータで構成された論理回路Q1により監視され
ており、該電圧がインバータの閾値電圧VTHを横切るt1
時に、インバータ出力VOUTが、第15図(c)に示すよう
に、ロウレベルからハイレベルに遷移する。
In this state, as shown in FIG. 15 (a), when the digital input signal V IN is at a high level at t o, since the first MOS field effect transistor M 1 is a cut-off state, stored in the capacitor C charge begins to be discharged through the second MOS field effect transistor M 2. Second MOS field effect transistor M 2 is a direct current to the gate G 2 bias voltage V
BIAS is applied and its drain-source voltage V
In a saturation region where the relationship between DS , the gate-source voltage V GSN (= V BIAS ) and the threshold voltage V TN satisfies the following condition: V DS ≧ V GSN −V TN , the device operates as a fairly good constant current source. Therefore, when the digital input signal VIN becomes high level, the voltage at the node a starts to decrease at a substantially constant slope as shown in FIG. 15 (b). Voltage at node a is monitored by the logic circuit Q 1, which is an inverter, the voltage crosses the threshold voltage V TH of the inverters t 1
At this time, the inverter output V OUT changes from a low level to a high level as shown in FIG. 15 (c).

以上の動作において、ディジタル入力信号VINの立ち
上がりエッジが、インバータ出力に伝達されるまでの時
間が遅延時間Tdとなる。第14図の従来例によって得られ
る遅延時間Tdは次式で与えられる。
In the above operation, the time until the rising edge of the digital input signal V IN is transmitted to the inverter output is the delay time Td. The delay time Td obtained by the conventional example of FIG. 14 is given by the following equation.

Td=(VDD−VTH)・C/IDN 上式において、VTHは、論理回路Q1の閾値電圧であ
り、論理回路Q1がCMOSインバータで構成されているとす
ると次式で与えられる。
In Td = (V DD -V TH) · C / I DN above equation, V TH is the threshold voltage of the logic circuit Q 1, when the logic circuit Q 1 is are composed of CMOS inverters given by: Can be

VTH=(βVDD+βVTP+VTn)/(1+β) β=[(Ln・Wp・μ)/(Lp・Wn・μ)]1/2 ここで、VTn(正の値)、LnおよびWnは、それぞれ、C
MOSインバータを構成するNチャンネル素子の閾値電
圧、チャンネル長およびゲート幅、μは該Nチャンネ
ル素子のキャリアである電子の移動度であり、VTp(負
の値)、LpおよびWpは、それぞれ、CMOSインバータを構
成するPチャンネル素子の閾値電圧、チャンネル長およ
びゲート幅、μは該Pチャンネル素子のキャリアであ
る正孔の移動度である。上掲の式から明らかなように、
閾値電圧VTHは電源電圧VDDに依存する。例えば、β=
1、VTn=|VTp|と仮定すると、VTH=0.5VDDとなる。
V TH = (βV DD + βV TP + V Tn ) / (1 + β) β = [(L n · W p · μ p ) / (L p · W n · μ n )] 1/2 where V Tn (positive ), L n and W n are each C
The threshold voltage, the channel length and the gate width of the N-channel element constituting the MOS inverter, μ n are the mobilities of electrons which are carriers of the N-channel element, and V Tp (negative value), L p and W p are , Respectively, the threshold voltage, the channel length and the gate width of the P-channel element constituting the CMOS inverter, and μ p are the mobilities of holes serving as carriers of the P-channel element. As is clear from the above formula,
The threshold voltage V TH depends on the power supply voltage V DD . For example, β =
1. Assuming that V Tn = | V Tp |, V TH = 0.5 V DD .

また、上記遅延時間Tdの式において、IDNは、第2のM
OS電界効果トランジスタM2のドレイン電流であり、近似
的に次式で与えられる。
In the above equation of the delay time Td, I DN is the second M
The drain current of the OS field effect transistor M 2, approximately given by the following equation.

IDN=(WN/LN)(μNCo/2)(VGSN−VTN ここで、VTN、LNおよびWNはそれぞれ第2のMOS電界効
果トランジスタM2の閾値電圧、チャンネル長およびゲー
ト幅、μは第2のMOS電界効果トランジスタM2のキャ
リヤである電子の移動度、Coは第2のMOS電界効果トラ
ンジスタM2の単位面積当りのゲート容量である。
I DN = (W N / L N ) (μ N Co / 2) (V GSN −V TN ) 2 where V TN , L N and W N are the threshold values of the second MOS field effect transistor M 2 , respectively. voltage, channel length and gate width, the mu N electron mobility is the second carrier of the MOS field effect transistor M 2, is C o is a gate capacitance per unit area of the second MOS field effect transistor M 2 .

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、上述した従来の遅延回路には次のよう
な問題点がある。
<Problem to be Solved by the Invention> However, the above-described conventional delay circuit has the following problems.

(イ)上記のドレイン電流IDNの式から明らかなよう
に、キャリア移動度μが変動すると、ドレイン電流I
DNが変化し、遅延時間Tdが変動する。キャリア移動度μ
は温度が上昇すると小さくなる方向に変化する。この
ため、第14図に示す遅延回路では、温度上昇に伴ない遅
延時間Tdが長くなってしまうという問題点を生じる。
(A) As is clear from the above formula of the drain current I DN , when the carrier mobility μ N changes, the drain current I N
The DN changes, and the delay time Td changes. Carrier mobility μ
N changes in a direction to decrease as the temperature rises. For this reason, the delay circuit shown in FIG. 14 has a problem that the delay time Td becomes longer as the temperature rises.

(ロ)上掲の閾値電圧VTHの式から明らかなように、MOS
電界効果トランジスタの製造工程において、製造プロセ
ス条件の変動によりNチャンネル素子およびPチャンネ
ル素子の各々のチャンネル長Ln、Lp、ゲート幅Wn、Wp
移動度μ、μ、閾値電圧VTn、VTp等が変動すると、
これに伴ってCMOSインバータの閾値電圧VTHが変動す
る。更に、上掲のドレイン電流IDNの式から明らかなよ
うに、MOS電界効果トランジスタの製造工程において、
製造プロセス条件の変動により、チャンネル長LN、ゲー
ト幅WN、ゲート容量C0、閾値電圧VTNが変動すると、こ
れに伴って第2のMOS電界効果トランジスタM2のドレイ
ン電流IDNが変動する。このため、遅延時間Tdが製造プ
ロセスのばらつきによって変動するという問題点を生じ
る。
As is apparent from the equation (b) supra threshold voltage V TH, MOS
In the manufacturing process of the field-effect transistor, the channel lengths L n , L p , the gate widths W n , W p , of the N-channel device and the P-channel device are changed due to fluctuations in manufacturing process conditions.
When the mobility μ n , μ p , threshold voltage V Tn , V Tp, etc. change,
Accordingly, the threshold voltage VTH of the CMOS inverter fluctuates. Further, as apparent from the equation of the drain current I DN supra, in a manufacturing process of a MOS field-effect transistor,
When the channel length L N , the gate width W N , the gate capacitance C 0 , and the threshold voltage V TN change due to a change in the manufacturing process conditions, the drain current I DN of the second MOS field-effect transistor M 2 changes accordingly. I do. For this reason, there is a problem that the delay time Td fluctuates due to variations in the manufacturing process.

(ハ)上掲の遅延時間Tdの式から明らかなように、遅延
時間Tdが直流電源電圧VDDとインバータの閾値電圧VTH
値(VDD−VTH)に比例するので、直流電源電圧VDDが変
化すると、遅延時間Tdが変化するという問題を生じる。
(C) As is apparent from the above expression of the delay time Td, the delay time Td is proportional to the DC power supply voltage V DD and the value of the threshold voltage V TH of the inverter (V DD −V TH ). When V DD changes, there arises a problem that the delay time Td changes.

そこで、本発明の課題は、上述する従来技術の問題点
を解消し、集積化に適し、かつ、製造プロセス変動、温
度変動および電源電圧変動による遅延時間変動の少ない
遅延回路を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a delay circuit which solves the above-mentioned problems of the prior art, is suitable for integration, and has little delay time fluctuation due to manufacturing process fluctuation, temperature fluctuation and power supply voltage fluctuation. .

<課題を解決するための手段> 上述する課題解決のため、本発明は、第1のMOS電界
効果トランジスタと、第2のMOS電界効果トランジスタ
と、演算増幅器と、抵抗と、コンデンサと、論理回路
と、バイアス手段とを含む遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被
遅延信号であるディジタル入力信号が導かれると共に、
ソースが電源線の一方に導かれており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ドレインが
前記第1のMOS電界効果トランジスタのドレインに導か
れると共に、ソースが前記抵抗を介して電源線の一方に
導かれており、 前記演算増幅器は、反転入力端子、非反転入力端子お
よび出力端子を含み、前記反転入力端子は前記第2のMO
S電界効果トランジスタのソースに接続され、前記出力
端子は前記第2のMOS電界効果トランジスタのゲートに
接続されており、 前記コンデンサは、前記第1のMOS電界効果トランジ
スタのドレインと電源線との間に接続されており、 前記論理回路は、閾値電圧をもち、前記閾値電圧に基
づき前記コンデンサの端子間電圧を2値信号に変換し、
遅延ディジタル信号として出力する回路であり、 前記バイアス手段は、演算増幅器と、温度に不感な電
圧を生成する手段と、温度に比例した電圧を生成する手
段と、前記論理回路の閾値電圧を抽出する手段と、電圧
発生手段とを含み、 前記電圧発生手段は、前記各手段によって抽出されま
たは生成された各電圧と、電源電圧との演算によって得
られた直流電圧を、前記演算増幅器の前記非反転入力端
子に与えること を特徴とする。
<Means for Solving the Problems> In order to solve the problems described above, the present invention provides a first MOS field effect transistor, a second MOS field effect transistor, an operational amplifier, a resistor, a capacitor, and a logic circuit. And a bias circuit, wherein the first MOS field-effect transistor has a gate to which a digital input signal as a delayed signal is guided,
A source is guided to one of the power supply lines, and the second MOS field-effect transistor has a drain guided to the drain of the first MOS field-effect transistor and a source connected to one of the power supply lines via the resistor. The operational amplifier includes an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, and the inverting input terminal is connected to the second MO.
The output terminal is connected to the source of the S field effect transistor, the output terminal is connected to the gate of the second MOS field effect transistor, and the capacitor is connected between the drain of the first MOS field effect transistor and a power supply line. The logic circuit has a threshold voltage, and converts the voltage between the terminals of the capacitor into a binary signal based on the threshold voltage,
A circuit for outputting a delay digital signal, wherein the bias means extracts an operational amplifier, a means for generating a temperature-insensitive voltage, a means for generating a voltage proportional to temperature, and a threshold voltage of the logic circuit Means, a voltage generating means, the voltage generating means, the non-inverting of the operational amplifier the DC voltage obtained by the operation of each voltage extracted or generated by each means, and the power supply voltage It is characterized in that it is given to the input terminal.

<作用> 演算増幅器の反転入力端子は、抵抗を介して電源線に
接続される第2のMOS電界効果トランジスタのソースに
接続され、出力端子は第2のMOS電界効果トランジスタ
のゲートに導かれ、非反転入力端子には直流電圧が供給
されているので、演算増幅器は、反転入力端子が非反転
入力端子と等電位になるように、即ち、第2のMOS電界
効果トランジスタのソースに接続されている抵抗の一端
側の電圧が非反転入力端子に供給される直流電圧と等し
くなるように、第2のMOS電界効果トランジスタのゲー
ト・ソース間をバイアスする。
<Operation> The inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the source of the second MOS field-effect transistor connected to the power supply line via a resistor, and the output terminal is guided to the gate of the second MOS field-effect transistor. Since a DC voltage is supplied to the non-inverting input terminal, the operational amplifier is connected to the source of the second MOS field-effect transistor so that the inverting input terminal is at the same potential as the non-inverting input terminal. The gate between the gate and the source of the second MOS field-effect transistor is biased so that the voltage at one end of the resistor is equal to the DC voltage supplied to the non-inverting input terminal.

演算増幅器の非反転入力端子に供給される直流電圧
は、電圧発生手段から出力される直流電圧である。電圧
発生手段から出力される直流電圧は、温度に比例した電
圧、温度に不感な電圧および論理回路の閾値電圧と、電
源電圧との演算によって得られた直流電圧である。従っ
て、第2のMOS電界効果トランジスタのソースに接続さ
れている抵抗の一端側の電圧が、温度に比例した電圧、
温度に不感な電圧および論理回路の閾値電圧と、電源電
圧との演算によって得られた直流電圧と等しくなるよう
に第2のMOS電界効果トランジスタのゲート・ソース間
がバイアスされる。
The DC voltage supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier is a DC voltage output from the voltage generator. The DC voltage output from the voltage generating means is a DC voltage obtained by calculating a voltage proportional to temperature, a voltage insensitive to temperature, a threshold voltage of a logic circuit, and a power supply voltage. Therefore, the voltage at one end of the resistor connected to the source of the second MOS field-effect transistor becomes a voltage proportional to the temperature,
The gate-source of the second MOS field-effect transistor is biased so as to be equal to the DC voltage obtained by calculating the temperature-insensitive voltage, the threshold voltage of the logic circuit, and the power supply voltage.

この結果、基準となる温度において第2のMOS電界効
果トランジスタを流れる放電電流または充電電流は、論
理回路の閾値電圧と電源電圧との演算によって得られた
直流電圧と第2のMOS電界効果トランジスタのソースに
接続された抵抗の抵抗値との比で決まる電流となり、電
源電圧の変動およびこれに伴う論理回路の閾値電圧の変
動が、これらの変動に対応した放電電流または充電電流
の変化によって相殺れるので、遅延時間が電源電圧変動
の影響を受けなくなる。
As a result, the discharge current or the charge current flowing through the second MOS field-effect transistor at the reference temperature is determined by the DC voltage obtained by the calculation of the threshold voltage of the logic circuit and the power supply voltage and the second MOS field-effect transistor. The current is determined by the ratio of the resistance value of the resistor connected to the source, and the fluctuation of the power supply voltage and the fluctuation of the threshold voltage of the logic circuit accompanying the fluctuation are offset by the discharge current or the charging current corresponding to these fluctuations. Therefore, the delay time is not affected by the power supply voltage fluctuation.

また、演算増幅器の非反転入力端子に供給される前記
直流電圧は、温度に比例した電圧から温度に不感な電圧
を差し引くことによって得られる電源電圧に不感で温度
にのみ比例する電圧成分(温度に比例し、基準温度でそ
の値がゼロとなる電圧成分)を含み、抵抗の端子間電圧
が温度と共に増大するようになっているので、多結晶シ
リコン層、拡散層等で構成される集積化された抵抗の温
度上昇にともなう抵抗値の増大による放電電流または充
電電流の低下が、放電電流または充電電流を規定してい
る抵抗の端子間電圧の増大によって補償され、温度変動
にかかわらず、遅延時間の一定した遅延回路が得られ
る。
Further, the DC voltage supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier is a voltage component that is insensitive to a power supply voltage obtained by subtracting a temperature-insensitive voltage from a voltage proportional to temperature and is only proportional to temperature (temperature-dependent voltage component). Voltage component whose value becomes zero at the reference temperature) and the voltage between the terminals of the resistor increases with the temperature, so that it is integrated by a polycrystalline silicon layer, a diffusion layer, etc. The decrease in the discharge current or charge current due to the increase in the resistance value due to the rise in the temperature of the resistor is compensated by the increase in the voltage between the terminals of the resistor that specifies the discharge current or the charge current. Is obtained.

更に、上記相殺作用によって、遅延時間のプロセス変
動要素が抵抗の抵抗値とコンデンサの容量値のみとなる
ので、遅延時間が、MOS電界効果トランジスタのゲート
容量、閾値電圧等の変動による第2のMOS電界効果トラ
ンジスタの特性変動および論理回路の閾値電圧の変動に
影響されなくなる。このため、製造プロセス変動の遅延
時間変動に対する影響が緩和される。
Further, since the process variation element of the delay time is only the resistance value of the resistor and the capacitance value of the capacitor due to the above-described canceling action, the delay time is reduced by the variation of the gate capacitance of the MOS field effect transistor, the threshold voltage, and the like. It is not affected by fluctuations in the characteristics of the field effect transistor and fluctuations in the threshold voltage of the logic circuit. For this reason, the influence of the manufacturing process fluctuation on the delay time fluctuation is reduced.

以上の結果、温度変動、製造プロセス変動および電源
電圧変動による遅延時間の変動が少なくできる。
As a result, fluctuations in delay time due to temperature fluctuations, manufacturing process fluctuations, and power supply voltage fluctuations can be reduced.

<実施例> 第1図に本発明の一実施例を示す。図において、第14
図と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示してい
る。第1のMOS電界効果トランジスタM1はNチャンネル
素子で構成され、ゲートG1に被遅延信号であるディジタ
ル入力信号VINが導かれると共に、ソースS1が電源線の
1つであるグランドに接続されている。
<Embodiment> FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the fourteenth
The same reference numerals as those in the drawings indicate identical components. First MOS field effect transistor M 1 is formed of an N-channel device, along with a digital input signal V IN is to be delayed signal is directed to the gate G 1, connected to a ground source S 1 is at one of the power line Have been.

第2のMOS電界効果トランジスタM2は、Pチャンネル
素子で構成され、ドレインD2が第1のMOS電界効果トラ
ンジスタM1のドレインD1と共通に接続されると共に、ソ
ースS2が抵抗Rcを介して電源線の1つである電源電圧V
DDに接続されている。
Second MOS field effect transistor M 2 is formed of a P-channel device, the drain D with 2 are connected in common to a drain D 1 of the first MOS field effect transistor M 1, a source S 2 is the resistance R c Power supply voltage V which is one of the power supply lines through
Connected to DD .

演算増幅器A0は、非反転入力端子(+)、反転入力端
子(−)および出力端子を有していて、反転入力端子
(−)は、第2のMOS電界効果トランジスタM2のソースS
2に接続され、出力端子は第2のMOS電界効果トランジス
タM2のゲートG2に接続されている。
The operational amplifier A0 has a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (-), and an output terminal. The inverting input terminal (-) is connected to the source S of the second MOS field-effect transistor M2.
Is connected to 2, the output terminal is connected to the gate G 2 of the second MOS field effect transistor M 2.

1はバイアス手段である。バイアス手段1は、温度に
不感な電圧Vaを生成する手段101と、温度に比例した電
圧Vbを生成する手段102と、論理回路Q1の閾値電圧VTH
抽出する手段103と、電圧発生手段104とを含んで構成さ
れている。
1 is a bias means. Biasing means 1, and means 101 for generating a dead voltage V a to the temperature, and means 102 for generating a voltage V b proportional to the temperature, the means 103 for extracting the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1, the voltage And generating means 104.

電圧発生手段104は、各手段101〜103によって抽出さ
れまたは生成された各電圧Va、VbおよびVTHと電源電圧V
DDとの演算によって得られた直流電圧VXを、演算増幅器
A0の非反転入力端子(+)に与える。実施例において、
電圧発生手段104は演算増幅器A11、電圧合成部A12を備
えている。
The voltage generating means 104 includes a voltage V a , V b and V TH extracted or generated by each of the means 101 to 103 and a power supply voltage V
The DC voltage V X obtained by the calculation of the DD, the operational amplifier
Give to the non-inverting input terminal of A 0 (+). In an embodiment,
The voltage generator 104 includes an operational amplifier A 11 and a voltage synthesizer A 12 .

演算増幅器A11は加減算回路を構成していて、反転入
力端子(−)が抵抗R11を介して電圧合成部A12の出力端
子に接続されており、非反転入力端子(+)は抵抗R12
を通して電源電圧VDDを供給する電源線に接続されると
共に、抵抗R13を介してグランドに接続されている。出
力端子は帰還抵抗Rf1を介して前記反転入力端子(−)
に接続されると共に、演算増幅器A0の非反転入力端子
(+)に接続されている。抵抗R11、R13の抵抗値をRa1
とすると、帰還抵抗Rf1および抵抗R12の抵抗値は(K1R
a1)となるように選定されている。K1は定数である。
Operational amplifier A 11 is constituted the adder circuit, the inverting input terminal (-) is connected via a resistor R 11 to the output terminal of the voltage synthesis unit A 12, the non-inverting input terminal (+) of the resistor R 12
And a power supply line for supplying a power supply voltage V DD through the resistor R 13, and to the ground via a resistor R 13 . The output terminal is the inverting input terminal (-) through the feedback resistor Rf1.
It is connected to, and is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 (+). Set the resistance values of resistors R 11 and R 13 to Ra1
Then, the resistance values of the feedback resistor R f1 and the resistor R 12 are (K 1 R
a1 ). K 1 is a constant.

電圧合成部A12は加減算回路を構成しており、各手段1
01〜103から供給される直流電圧Va、VbおよびVTHに関し
て、 V01=VTH+Vb+Va となる合成直流電圧V01を出力する。
The voltage synthesizing section A 12 forms an addition / subtraction circuit, and each means 1
DC voltage V a supplied from 01-103, with respect to V b and V TH, and outputs the synthesized DC voltage V 01 to be V 01 = V TH + V b + V a.

電圧合成部A12から出力された直流電圧V01は、演算増
幅器A11の反転入力端子(−)に供給される。演算増幅
器A11は、非反転入力端子(+)に抵抗R13を介して供給
されるグランドレベル(0ボルト)と、反転入力端子
(−)に抵抗R11を介して供給される合成直流電圧V01
の差を演算すると共に、この演算結果に、抵抗R12を介
して非反転入力端子に供給される電源電圧VDDを重畳す
ることによって、その出力端子より直流電圧VXを出力す
る。直流電圧VXは、 VX=VDD−K1V01 となる。
DC voltage V 01 outputted from the voltage combining unit A 12, the inverting input terminal of the operational amplifier A 11 - is supplied to the (). Operational amplifier A 11, a non-inverting input terminal (+) to the resistor R 13 ground level supplied via the (0 volts), the inverting input terminal (-) Synthesis DC voltage supplied via the resistor R 11 while calculating the difference between V 01, the result of the calculation, by superimposing the supply voltage V DD supplied to the non-inverting input terminal via a resistor R 12, and outputs the DC voltage V X from its output terminal . DC voltage V X becomes V X = V DD -K 1 V 01.

演算増幅器A11から出力された直流電圧VXは、演算増
幅器A0の非反転入力端子(+)に供給される。演算増幅
器A0は、抵抗Rcの電源線に接続されていない側の端子の
電圧が直流電圧VXと等しくなるように第2のMOS電界効
果トランジスタM2のゲート・ソース間をバイアスする。
DC voltage V X which is output from the operational amplifier A 11 is supplied to a non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 (+). The operational amplifier A 0 is the resistance R the voltage of the power supply line to the unconnected side terminals c are biased between a second gate and source of the MOS field-effect transistor M 2 so as to be equal to the DC voltage V X.

第2図は第1図に示した遅延回路の動作波形例を示し
ている。第2図の動作波形例において、ディジタル入力
信号VINがハイレベルのとき、第1のMOS電界効果トラン
ジスタM1と第2のMOS電界効果トランジスタM2はともに
能動状態となる。このとき、第1のMOS電界効果トラン
ジスタM1のゲート幅Wとチャンネル長Lの比(W/L)が
第2のMOS電界効果トランジスタM2のそれに対して十分
大きければ、第1のMOS電界効果トランジスタM1のゲー
ト・ソース間電圧は第2のMOS電界効果トランジスタM2
のそれより大きいから、節点aは、第2図(b)に示す
ように、ロウレベル(約0V)になっている。
FIG. 2 shows an example of operation waveforms of the delay circuit shown in FIG. In operation waveform example of Figure 2, when the digital input signal V IN is at the high level, the first MOS field effect transistor M 1 and the second MOS field effect transistor M 2 both become active state. At this time, if the ratio of the first MOS field effect transistor M 1 of the gate width W and the channel length L (W / L) is sufficiently large relative to that of the second MOS field effect transistor M 2, the first MOS field the gate-source voltage of effect transistor M 1 and the second MOS field effect transistor M 2
Therefore, the node a is at a low level (about 0 V) as shown in FIG. 2 (b).

この状態で、第2図(b)に示すように、ディジタル
入力信号VINがt0時にロウレベルになると、第1のMOS電
界効果トランジスタM1がカットオフ状態になるので、コ
ンデンサCは第2のMOS電界効果トランジスタM2によっ
て充電されはじめる。従って、ディジタル入力信号VIN
がロウレベルになると、節点aの電圧は、第2図(b)
に示すようにロウレベルから上昇を開始する。節点aの
電圧は、インバータによって構成された論理回路Q1によ
り監視されており該電圧がインバータの閾値電圧VTH
横切るt1時に、インバータ出力VOUTが第2図(c)に示
すようにハイレベルからロウレベルに遷移する。
In this state, as shown in FIG. 2 (b), when the digital input signal V IN goes low at t 0, since the first MOS field effect transistor M 1 is cut off, the capacitor C and the second It begins to be charged by the MOS field-effect transistor M 2. Therefore, the digital input signal V IN
Goes low, the voltage at node a becomes
As shown in FIG. Voltage at node a is at t 1 the voltage is monitored by the logic circuit Q 1 constituted by inverter crosses the threshold voltage V TH of the inverter, so the inverter output V OUT is shown in FIG. 2 (c) Transition from high level to low level.

以上の動作において、ディジタル入力信号VINの立ち
下がりエッジがインバータ出力VOUTに伝達される迄のt0
時からt1時までの時間が遅延時間Tdであり、 Td=(VTH・C)/IDP となる。上式のIDPは第2のMOS電界効果トランジスタM2
のドレイン電流であり、コンデンサCに対する充電電流
となる。
In the above operation, t 0 until the falling edge of the digital input signal V IN is transmitted to the inverter output V OUT.
It is the time delay time Td of o'clock t 1 from the time, Td = a (V TH · C) / I DP. In the above equation, I DP is the value of the second MOS field effect transistor M 2
, And becomes a charging current for the capacitor C.

ここで、電圧発生手段104を構成する演算増幅器A11
ら演算増幅器A0の非反転入力端子(+)に直流電圧VX
供給されているので、演算増幅器A0は、抵抗Rcの電源線
に接続されていない側の電圧が、直流電圧VXと等しくな
るように第2のMOS電界効果トランジスタM2のゲート・
ソース間をバイアスする。これにより、抵抗Rcの端子間
電圧は(VDD−VX)となる。従って、抵抗RCと第2のMOS
電界効果トランジスタM2を流れる充電電流IDPは、 IDP=(VDD−VX)/Rc となり、遅延時間Tdは次式で与えられる。
Here, since the DC voltage V X to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier A 0 from the operational amplifier A 11 constituting the voltage generating means 104 is supplied, an operational amplifier A 0 is the power of the resistance R c voltage side not connected to the line, the gate-DC voltage V X becomes equal as in the second MOS field effect transistor M 2
Bias between sources. Thus, the voltage across the terminals of the resistor R c is a (V DD -V X). Therefore, the resistance R C and the second MOS
Charging current I DP through the field effect transistor M 2 is, I DP = (V DD -V X) / R c , and the delay time Td is given by the following equation.

Td=VTH・C/IDP =VTH・C/{(VDD−VX)/Rc} =VTH・Rc・C/(VDD−VX) =C・R0・{1+α(T−T0)}・VTH/(VDD
VX) ・・・(1) 但し、αは抵抗Rcの温度係数で α=(1/Rc)(∂Rc/∂T)>0 R0は基準温度T0での抵抗Rcの値 である。従って、電源電圧および温度・変動による遅延
時間Tdの変動を抑制するためには、(VDD−VX)をVTH
比例した電圧にすると共に、(VDD−VX)の温度係数を
抵抗Rcの温度係数αと同一に選定すればよい。即ち、
(1)式において、分母(VDD−VX)を、K0[V/℃]の
正の温度勾配を持ち、基準温度T0で閾値電圧VTHに比例
した値(K1VTH)とするような直流電圧VX、即ち、以下
の関係式(2)を満足するような直流電圧VXが発生でき
ればよい。K1は定数である。
Td = V TH · C / I DP = V TH · C / {(V DD −V X ) / R c = = V TH · R c · C / (V DD −V X ) = C · R 0 · { 1 + α (T−T 0 )} · V TH / (V DD
V X ) (1) where α is the temperature coefficient of the resistance R c and α = (1 / R c ) (∂R c / ∂T)> 0 R 0 is the resistance R c at the reference temperature T 0 Is the value of. Therefore, in order to suppress the fluctuation of the delay time Td due to the power supply voltage and the temperature / fluctuation, (V DD -V X ) is set to a voltage proportional to V TH and the temperature coefficient of (V DD -V X ) is reduced. it may be selected the same as the temperature coefficient α of resistance R c. That is,
In the equation (1), the denominator (V DD -V X ) is a value (K 1 V TH ) having a positive temperature gradient of K 0 [V / ° C.] and being proportional to the threshold voltage V TH at the reference temperature T 0. DC voltage V X such that, i.e., the DC voltage V X may if generated so as to satisfy the following equation (2). K 1 is a constant.

(VDD−VX)=K1{VTH+K0(T−T0)}・・・(2) 上記の(2)式を(1)式に代入すると、遅延時間Td
は次式で与えられる。
(V DD −V X ) = K 1 {V TH + K 0 (T−T 0 )} (2) When the above equation (2) is substituted into equation (1), the delay time Td
Is given by the following equation.

Td=C・R0・{1+α(T−T0)}・VTH/[K1{VTH+K0(T−T0)}] =C・R0・{1+α(T−T0)}・VTH /[K1VTH{1+β(T−T0)}] ・・・(3) 但し、β=K0/VTH ここで、K0=α・VTHとし、α=βとすると、遅延時
間Tdは、 Td=C・R0/K1 ・・・(4) となり、温度変動、電源電圧変動、更には製造プロセス
変動に無関係となる。
Td = C · R 0 · { 1 + α (T-T 0)} · V TH / [K 1 {V TH + K 0 (T-T 0)}] = C · R 0 · {1 + α (T-T 0) } · V TH / [K 1 V TH {1 + β (T−T 0 )}] (3) where β = K 0 / V TH where K 0 = α · V TH and α = β Then, the delay time Td becomes Td = C · R 0 / K 1 (4), which is independent of temperature fluctuations, power supply voltage fluctuations, and manufacturing process fluctuations.

バイアス手段1は、上記(2)〜(4)式を満足する
条件を設定している。第3図は上記条件を満たす直流電
圧VXを発生するバイアス手段1の具体例を示す図であ
る。
The bias means 1 sets conditions that satisfy the above equations (2) to (4). Figure 3 is a diagram showing a specific example of the biasing means 1 for generating the satisfying DC voltage V X.

温度に不感な電圧を生成する手段101は、演算増幅器A
21と、ダイオード接続されたエミッタ面積の異なる2つ
のバイポーラトランジスタ対Q11、Q21と、抵抗R31、R32
およびR33と、演算増幅器A22とを備えている。演算増幅
器A21は、非反転入力端子(+)がバイポーラトランジ
スタQ11のエミッタに接続され、反転入力端子(−)が
抵抗R31と抵抗R32との接続点に接続されている。
The means 101 for generating a temperature-insensitive voltage comprises an operational amplifier A
21 , two diode-connected bipolar transistor pairs Q 11 and Q 21 having different emitter areas, and resistors R 31 and R 32
And the R 33, and an operational amplifier A 22. The operational amplifier A 21, a non-inverting input terminal (+) is connected to the emitter of the bipolar transistor Q 11, the inverting input terminal (-) is connected to the connection point between the resistor R 31 and the resistor R 32.

演算増幅器A22は、反転入力端子(−)が抵抗R41を介
して演算増幅器A21の出力端子に接続され、非反転入力
(+)が抵抗R42を介して電源電圧VDDに接続されると共
に、抵抗R43を介してグランドに接続されている。出力
端子は帰還抵抗Rf3を介して反転入力端子(−)に接続
されている。抵抗R41、R42の抵抗値をRa2とすると、抵
抗R43、Rf3は(K2Ra2)となるように選定されている。
The operational amplifier A 22 is an inverting input terminal (-) is connected to the output terminal of the operational amplifier A 21 via the resistor R 41, the non-inverting input (+) is connected via a resistor R 42 to the power supply voltage V DD Rutotomoni is connected to ground through a resistor R 43. The output terminal is connected to the inverting input terminal (-) via the feedback resistor Rf3 . When the resistance value of the resistor R 41, R 42 and R a2, resistors R 43, R f3 is selected to be (K 2 R a2).

温度に比例した電圧Vbを生成する手段102は、演算増
幅器A31と、ダイオード接続されたエミッタ面積の異な
る2つのバイポーラトランジスタ対Q31、Q41と、抵抗R
51、R52およびR53と、演算増幅器A32とを備えている。
演算増幅器A31は、非反転入力端子(+)がバイポーラ
トランジスタQ31のエミッタに接続され、反転入力端子
(−)が抵抗R51と抵抗R52との接続点に接続されてい
る。演算増幅器A32は反転入力端子(−)が抵抗R61を介
して演算増幅器A31の出力端子に接続され、非反転入力
(+)が抵抗R62を介して電源電圧VDDに接続されると共
に、抵抗R63を介してグランドに接続されている。出力
端子は帰還抵抗Rf4を介して反転入力端子(−)に接続
されている。抵抗R61〜R63および帰還抵抗Rf4は、実質
的に等しい抵抗値Ra3となるように選定されている。
Means 102 for generating a voltage V b proportional to the temperature includes an operational amplifier A 31, and two bipolar transistors pair Q 31, Q 41 having different emitter areas which are diode-connected, the resistor R
51, and R 52 and R 53, and an operational amplifier A 32.
The operational amplifier A 31, a non-inverting input terminal (+) is connected to the emitter of the bipolar transistor Q 31, the inverting input terminal (-) is connected to the connection point between the resistor R 51 and the resistor R 52. The operational amplifier A 32 is an inverting input terminal (-) is connected to the output terminal of the operational amplifier A 31 via the resistor R 61, the non-inverting input (+) is connected via a resistor R 62 to the power supply voltage V DD together, they are connected to ground via a resistor R 63. The output terminal is connected to the inverting input terminal (-) via the feedback resistor Rf4 . Resistor R 61 to R 63 and a feedback resistor R f4 are selected to be substantially equal to the resistance value R a3.

論理回路Q1の閾値電圧VTHを抽出する手段103は、論理
回路Q51と、演算増幅器A41とを備えている。論理回路Q
51は本遅延回路の出力側に配置された論理回路Q1(第1
図参照)と同等のインバータであり、出力が入力と接続
されている。出力と入力が接続された全帰還型インバー
タの出力電圧は、該インバータの閾値電圧と等しいか
ら、論理回路Q51により論理回路Q1の閾値電圧VTHと実質
的に等しい閾値電圧VTHが抽出される。抽出された閾値
電圧VTHは、演算増幅器A41の非反転入力端子(+)に供
給される。演算増幅器A41はユニティ・フィードバック
接続されてゲイン1のインピーダンス変換器を構成して
おり、非反転入力端子(+)に入力された閾値電圧VTH
を低インピーダンスで出力する。
Means 103 for extracting the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1 is provided with a logic circuit Q 51, and an operational amplifier A 41. Logic circuit Q
51 is a logic circuit Q 1 (first circuit) disposed on the output side of the delay circuit.
(Refer to the figure), and the output is connected to the input. The output voltage of the full feedback inverter output and the input is connected, because equal to the threshold voltage of the inverter, the logic circuit Q 51 threshold voltage V TH is substantially equal to the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1 is extracted Is done. Extracted threshold voltage V TH is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 41 (+). The operational amplifier A 41 is being unity feedback connection constitute the impedance converter gain 1, the threshold voltage V TH, which is input to the non-inverting input terminal (+)
Is output with low impedance.

電圧発生手段104は、演算増幅器A11、A12を備えてい
る。演算増幅器A12は、反転入力端子(−)が抵抗R21
介して温度に不感な電圧Vaを生成する手段101を構成す
る演算増幅器A22の出力端子に接続され、非反転入力端
子(+)が抵抗R22を介して温度に比例した電圧Vbを生
成する手段102を構成する演算増幅器A32の出力端子に接
続されると共に、抵抗R23を介して論理回路の閾値電圧V
THを抽出する手段103を構成する演算増幅器A41の出力端
子に接続されている。Rf2は帰還抵抗である。抵抗R21
R23および帰還抵抗Rf2は、実質的に等しい抵抗値Ra4
なるように選定されている。
The voltage generation means 104 includes operational amplifiers A 11 and A 12 . Operational amplifier A 12 is an inverting input terminal (-) connected to the output terminal of the operational amplifier A 22 which constitute the means 101 for generating a dead voltage V a to a temperature through the resistor R 21, the non-inverting input terminal ( +) with is connected to the output terminal of the operational amplifier a 32 which constitute the means 102 for generating a voltage V b proportional to temperature via the resistor R 22, the threshold voltage V of the logic circuit via the resistor R 23
It is connected to the output terminal of the operational amplifier A 41 which constitute the means 103 for extracting TH. R f2 is a feedback resistor. Resistance R 21 ~
R 23 and feedback resistor R f2 is selected to be substantially equal to the resistance value R a4.

上記の回路構成において、手段101の演算増幅器A21
出力電圧V1および手段102の演算増幅器A31の出力電圧V2
は、それぞれ、次式で与えられる。
In the above circuit configuration, the output voltage V 1 of the operational amplifier A 21 of the means 101 and the output voltage V 2 of the operational amplifier A 31 of the means 102
Are given by the following equations, respectively.

V1=VDD−{VBE1+VP1(T)} ・・・(5) V2=VDD−{VBE3+VP2(T)} ・・・(6) ここで、 VP1(T)=(kT/q)(R32/R31)ln[(I1/I2)(S2/S1)] =(kT/q)(R32/R31)ln[(R32/R33)(S2/S1)] VP2(T)=(kT/q)(R52/R51)ln[(I3/I4)(S4/S3)] =(kT/q)(R52/R51)ln[(R52/R53)(S4/S3)] k:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷量 S1:バイポーラトランジスタQ11のエミッタ面積 S2:バイポーラトランジスタQ21のエミッタ面積 S3:バイポーラトランジスタQ31のエミッタ面積 S4:バイポーラトランジスタQ41のエミッタ面積 VBE1:バイポーラトランジスタQ11のベース・エミッタ間
電圧 VBE3:バイポーラトランジスタQ31のベース・エミッタ間
電圧 ここで、ベース・エミッタ間電圧VBE1およびVBE3は−
2mV/℃程度の負の温度係数を持つ電圧であり、V
P1(T)およびVP2(T)は絶対温度Tに比例する電圧
である。
V 1 = V DD- {V BE1 + V P1 (T)} (5) V 2 = V DD- {V BE3 + V P2 (T)} (6) where V P1 (T) = (kT / q) (R 32 / R 31) ln [(I 1 / I 2) (S 2 / S 1)] = (kT / q) (R 32 / R 31) ln [(R 32 / R 33) (S 2 / S 1 )] V P2 (T) = (kT / q) (R 52 / R 51) ln [(I 3 / I 4) (S 4 / S 3)] = (kT / q ) (R 52 / R 51 ) ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] k: Boltzmann constant T: absolute temperature q: electron charge S 1 : emitter area S of bipolar transistor Q 11 2: emitter area of the bipolar transistor Q 21 S 3: emitter area of the bipolar transistor Q 31 S 4: emitter area of the bipolar transistor Q 41 V BE1: base-emitter voltage V of the bipolar transistor Q 11 BE3: the bipolar transistor Q 31 Here, the base-emitter voltages V BE1 and V BE3 are −
A voltage with a negative temperature coefficient of about 2 mV / ° C.
P1 (T) and VP2 (T) are voltages proportional to the absolute temperature T.

本実施例においては、演算増幅器A21およびA31が、そ
れぞれ電源電圧VDDを基準として零およびK0(=αVTH
[mV/℃]の温度勾配をもつ電圧を発生するように、即
ち、演算増幅器A21、A31の出力電圧V1、V2を与える上掲
(5)および(6)式の右辺第2項の温度勾配が、それ
ぞれ、零およびK0(=αVTH)[mV/℃]となるように、
それぞれの回路定数を定める。手段101において、演算
増幅器A21が電源電圧VDDを基準として温度勾配が零の電
圧を発生する条件は、上掲(5)式より、 (∂VBE1/∂T)+(∂VP1(T)/∂T)=0 (∂VBE1/∂T)+(k/q)(R32/R31) ・ln[(R32/R33)(S2/S1)]=0である。
In this embodiment, the operational amplifiers A 21 and A 31 are respectively set to zero and K 0 (= αV TH ) with respect to the power supply voltage V DD.
In order to generate a voltage having a temperature gradient of [mV / ° C.], that is, to provide the output voltages V 1 and V 2 of the operational amplifiers A 21 and A 31 , the second right side of the above equations (5) and (6) So that the temperature gradients of the terms are zero and K 0 (= αV TH ) [mV / ° C.], respectively.
Determine each circuit constant. In section 101, conditions the operational amplifier A 21 is a temperature gradient generates a voltage of zero supply voltage V DD as a reference, from supra (5), (∂V BE1 / ∂T) + (∂V P1 ( T) / ∂T) = 0 (∂V BE1 / ∂T) + (k / q) (R 32 / R 31 ) · ln [(R 32 / R 33 ) (S 2 / S 1 )] = 0 is there.

いま、 (∂VBE1/∂T)=−2[mV/℃] と仮定し、 R32=R33 S2/S1=10 に選定したとすると、抵抗比(R32/R31)を R32/R31 =−(∂VBE1/∂T)/[(k/q)ln{(R32/R33) ・(S2/S1)}] =2.0/[(0.085)ln(10)] =10 に選べば、VBE1+VP1(T)の温度変動を零にすること
ができる。この条件の下で、基準温度T0を300K(絶対温
度)とし、この基準温度T0でのベース・エミッタ間電圧
VBE1を0.7Vと仮定すると、 VBE1(T0)+VP1(T0) =0.7+(0.085・10-3)(300)(10)ln(10) =1.3[V] となる。この値は温度および電源電圧の変動によって変
化しないから、これを定電圧VREF1とすると、 V1=VDD−VREF1 となる。
Now, assuming that (∂V BE1 / ∂T) =-2 [mV / ° C], and if R 32 = R 33 S 2 / S 1 = 10 is selected, the resistance ratio (R 32 / R 31 ) becomes R 32 / R 31 = − (∂V BE1 / ∂T) / [(k / q) ln {(R 32 / R 33 ) · (S 2 / S 1 )}] = 2.0 / [(0.085) ln ( 10)] = 10, the temperature fluctuation of V BE1 + V P1 (T) can be made zero. Under these conditions, the reference temperature T 0 is set to 300K (absolute temperature), and the base-emitter voltage at this reference temperature T 0
Assuming that V BE1 is 0.7 V, V BE1 (T 0 ) + V P1 (T 0 ) = 0.7 + (0.085 · 10 −3 ) (300) (10) ln (10) = 1.3 [V] Since this value does not change due to changes in temperature and power supply voltage, if this value is defined as a constant voltage V REF1 , V 1 = V DD −V REF1 .

一方、手段102において、演算増幅器A31が電源電圧V
DDを基準として温度勾配が K0[mV/℃]の電圧を発生する条件は、上掲の(6)式
より、 (∂VBE3/∂T)+{∂VP2(T)/∂T}=K0 (∂VBE3/∂T)+(k/q)(R52/R51) ・ln[(R52/R53)(S4/S3)]=K0 である。ただし、K0=αVTHである。具体例として、α
=800[ppm/℃]、VTH=2.5Vと仮定すると、 K0=αVTH =2.0[mV/℃] であるから、(∂VBE3/∂T)=−2[mV/℃]と仮定
し、R52=R53、S4/S3=20とすると、上記条件を満足す
る抵抗比(R52/R51)は R52/R51 ={K0−∂VBE3/∂T}/[(k/q)ln{(R52/R53) ・(S4/S3)}] ={2.0−(−2.0)}/(0.085)ln(20) =16 となる。従って、R52=R53、S4/S3=20、(R52/R51)=
16に選ぶことにより、 VBE3+VP2(T)の温度勾配を、 αVTH=+2.0[mV/℃] にすることができる。
On the other hand, in the means 102, the operational amplifier A 31
The condition for generating a voltage having a temperature gradient of K 0 [mV / ° C.) based on DD is given by (式 V BE3 / ∂T) + {∂V P2 (T) / ∂T from the above equation (6). } = K 0 (∂V BE3 / ∂T) + (k / q) (R 52 / R 51 ) ・ ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] = K 0 . Here, K 0 = αV TH . As a specific example, α
= 800 [ppm / ℃], assuming V TH = 2.5V, K 0 = αV TH = 2.0 because it is [mV / ℃], (∂V BE3 / ∂T) = - a 2 [mV / ℃] assuming, when R 52 = R 53, S 4 / S 3 = 20, the resistance ratio that satisfies the above conditions (R 52 / R 51) is R 52 / R 51 = {K 0 -∂V BE3 / ∂T } / [(k / q) ln {(R 52 / R 53) · (S 4 / S 3)}] = {2.0 - (- 2.0) a} / (0.085) ln (20 ) = 16. Therefore, R 52 = R 53 , S 4 / S 3 = 20, (R 52 / R 51 ) =
By selecting 16, the temperature gradient of V BE3 + V P2 (T) can be set to αV TH = +2.0 [mV / ° C].

手段102における演算増幅器A31の出力電圧V2には、電
源電圧VDDが重畳されているので、差動増幅器を構成す
る演算増幅器A32において電源電圧VDDから演算増幅器A
31の出力電圧V2を差し引くと、 Vb=VDD−V2 =VBE3+VP2(T) となり、温度勾配αVTH=+2.0[mV/℃]を有する電圧
成分{VBE3+VP2(T)}のみが抽出できる。これで、
温度勾配αVTHは得られたが、ここで要求されるのは
(2)式右辺第2項に示したように、温度勾配がK0(=
αVTH)で、基準温度T0ではその値が零となる電圧K
0(T−T0)であるから、電圧Vbから基準温度T0での電
圧Vb(T0)を、オフセットとして差し引かなければなら
ない。このオフセット成分には、温度および電源電圧変
動による変動があってはならないので、温度に不感な電
圧を生成する手段101で得られた電圧VREP1を利用する。
手段101における演算増幅器A21の出力電圧V1には電源電
圧VDDが重畳されているので、差動増幅器として動作す
る演算増幅器A22で、電源電圧VDDから演算増幅器A21
出力電圧V1を差し引くと共に、演算増幅器A22に接続さ
れた抵抗R41〜R43および帰還抵抗Rf3の抵抗比により係
数K2を付与すると、 Va=K2(VDD−V1) =K2VREF1 となり、定電圧(K2VREF1)を取り出すことができる。
ここで、手段101の出力電圧VaをVb(T0)=VBE3(T0
+Vp2(T0)とする係数K2は以下の関係、 K2VREF1=VBE3(T0)+VP2(T0) =VBE3(T0)+(k/q)(R52/R51)(T0) ・ln[(R52/R53)(S4/S3)] を満足すればよい。ここで、 VBE3(T0)=0.7V と仮定し、 R52=R53 S4/S3=20 R52/R51=16 VREF1=1.3V とすると、上記条件を満足する抵抗比K2は以下のように
求められる。
The output voltage V 2 of the operational amplifier A 31 at the unit 102, the power supply the voltage V DD is superimposed, calculated in the operational amplifier A 32 included in the differential amplifier from the power supply voltage V DD amplifier A
Subtracting the output voltage V 2 of 31, V b = V DD -V 2 = V BE3 + V P2 (T) , and the temperature gradient alpha] V TH = + 2.0 voltage component having a [mV / ℃] {V BE3 + V P2 (T) Only} can be extracted. with this,
The temperature gradient αV TH was obtained, but what is required here is that the temperature gradient is K 0 (=
αV TH ), the voltage K at which the value becomes zero at the reference temperature T 0
Since it is 0 (T−T 0 ), the voltage V b (T 0 ) at the reference temperature T 0 must be subtracted from the voltage Vb as an offset. Since this offset component must not have fluctuations due to temperature and power supply voltage fluctuations, the voltage V REP1 obtained by the means 101 for generating a temperature-insensitive voltage is used.
Since the power supply voltage V DD is superimposed on the output voltage V 1 of the operational amplifier A 21 in the means 101, the operational amplifier A 22 operating as a differential amplifier outputs the output voltage V of the operational amplifier A 21 from the power supply voltage V DD. with subtracting 1 and imparts coefficient K 2 by the resistance ratio of the operational amplifier a resistor R 41 to R 43 are connected to 22 and a feedback resistor R f3, V a = K 2 (V DD -V 1) = K 2 V REF1 and a constant voltage (K 2 V REF1 ) can be obtained.
Here, V b (T 0) the output voltage V a of the unit 101 = V BE3 (T 0)
+ V p2 (T 0) coefficient K 2 is the following relationship to, K 2 V REF1 = V BE3 (T 0) + V P2 (T 0) = V BE3 (T 0) + (k / q) (R 52 / R 51 ) (T 0 ) · ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )]. Here, assuming that V BE3 (T 0 ) = 0.7 V and R 52 = R 53 S 4 / S 3 = 20 R 52 / R 51 = 16 V REF1 = 1.3 V, the resistance ratio that satisfies the above condition K 2 is determined as follows.

K2VREF1=VBE3(T0)+(k/q)(R52/R51)(T0) ・ln[R52/R53)(S4/S3)] =1.9 K2=1.9/VREF1 =1.9/1.3 =1.5 演算増幅器A12は加減算回路を構成しており、その出
力電圧V01は、次の式で与えられる。
K 2 V REF1 = V BE3 (T 0 ) + (k / q) (R 52 / R 51 ) (T 0 ) · ln [R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] = 1.9 K 2 = 1.9 / V REF1 = 1.9 / 1.3 = 1.5 operational amplifier a 12 constitutes a subtracting circuit, the output voltage V 01 is given by the following equation.

V01 =VTH+(Vb−Va) =VTH+{VBE3(T)+VP2(T)}−{VBE3(T0)+VP2(T0)} VTH+αVTH(T−T0) 即ち、演算増幅器A12で手段102の出力電圧Vbから手段
101の出力電圧Vaが差し引かれ、その演算結果 (Vb−Va)=αVTH(T−T0) に論理回路Q51の閾値電圧VTHが重畳される。閾値電圧V
THは、前述のように論理回路Q51の出力を入力に全帰還
することによって得られる。
V 01 = V TH + (V b -V a) = V TH + {V BE3 (T) + V P2 (T)} - {V BE3 (T 0) + V P2 (T 0)} V TH + αV TH (T -T 0) That is, means from the output voltage V b of the operational amplifier a 12 with means 102
101 output voltage V a of subtracted, the calculation result (V b -V a) = αV TH threshold voltage V TH of the (T-T 0) to the logic circuit Q 51 is superimposed. Threshold voltage V
TH is obtained by full feedback to an output of the logic circuit Q 51 as described above.

演算増幅器A11は加減算回路を構成しており、その出
力電圧VXは次式で与えらる。
Operational amplifier A 11 constitutes a subtracting circuit, the output voltage V X is Ataeraru the following equation.

VX=VDD−K1V01 =VDD−K1{VTH+αVTH(T−T0)} =VDD−K1VTH{1+α(T−T0)} 即ち、演算増幅器A0(第1図参照)の非反転入力端子
に供給される直流電圧VXに要求される条件は、電圧(V
DD−VX)が K1VTH{1+α(T−T0)} になることであるから、演算増幅器A11で、抵抗R13を介
して非反転入力端子に供給されるグランドレベル(0V)
と抵抗R11を介して反転入力端子に供給される演算増幅
器A12の出力電圧V01との差(−V01)に抵抗R11〜R13
び帰還抵抗Rf1の抵抗比による係数K1を付与すると共
に、この電圧(−K1V01)に、抵抗R12を介して非反転入
力端子に供給される電源電圧VDDを重畳することによっ
て上記要求を満足する直流電圧VX(=VDD−K1V01)を得
る。これを第1図に示した遅延回路を構成する演算増幅
器A0の非反転入力端子(+)に供給することにより、温
度変動、製造プロセス変動および電源電圧変動による遅
延時間変動の少ない遅延回路が得られる。
V X = V DD -K 1 V 01 = V DD -K 1 {V TH + αV TH (T−T 0 )} = V DD −K 1 V TH {1 + α (T−T 0 )} That is, the operational amplifier A 0 noninverting conditions required for the DC voltage V X which is supplied to the input terminal of the (first reference drawing), voltage (V
Since DD -V X) is that it becomes K 1 V TH {1 + α (T-T 0)}, calculated by amplifier A 11, a ground level supplied to the non-inverting input terminal via a resistor R 13 (0V )
The difference between the output voltage V 01 of the operational amplifier A 12 is supplied to the inverting input terminal via a resistor R 11 and the coefficient K 1 by the resistance ratio of resistor (-V 01) R 11 ~R 13 and a feedback resistor R f1 And the power supply voltage V DD supplied to the non-inverting input terminal via the resistor R 12 is superimposed on this voltage (−K 1 V 01 ), so that the DC voltage V X (= V DD −K 1 V 01 ). By supplying the operational amplifier non-inverting input terminal of the A 0 constituting the delay circuit shown this to Figure 1 (+), temperature fluctuations, less delay circuit delay time varies due to manufacturing process variations and supply voltage fluctuations can get.

上記実施例において、演算増幅器A11に接続された抵
抗R11〜R13および帰還抵抗Rf1の抵抗比によって付与さ
れる係数K1は、ランプ電圧の振幅を確保するため、第2
のMOS電界効果トランジスタM2の寸法(W/L)と演算増幅
器A0の出力電圧範囲を考慮して、抵抗Rcでの電圧効果が
極力小さくなるように、K1<1とすることが望ましい。
In the above embodiment, the coefficient K 1 is applied by the resistance ratio of the operational amplifier A resistor R 11 is connected to the 11 to R 13 and a feedback resistor R f1 to ensure the amplitude of the ramp voltage, second
Consider the MOS field effect transistor M 2 dimensions and (W / L) output voltage range of the operational amplifier A 0, so that the voltage effect at the resistor R c is as small as possible, be K 1 <1 desirable.

また、上記実施例に用いるnpnバイポーラトランジス
タQ11、Q21、Q31、Q41は、NチャンネルMOS電界効果ト
ランジスタのソース/ドレインと同一工程で製造される
n+拡散層をエミッタとし、Pウェルをベースとし、N型
基板をコレクタとすることにより、PウェルC−MOSプ
ロセスで容易に製造可能である。
The npn bipolar transistors Q 11 , Q 21 , Q 31 and Q 41 used in the above embodiment are manufactured in the same process as the source / drain of the N-channel MOS field effect transistor.
By using an n + diffusion layer as an emitter, a P well as a base, and an N-type substrate as a collector, it can be easily manufactured by a P well C-MOS process.

第4図は本発明に係る遅延回路の更に別の実施例にお
ける電気回路図を示している。図において、第1図と同
一の参照符号は同一性ある構成部分を示している。本実
施例では、第1のMOS電界効果トランジスタM1がPチャ
ンネル素子で構成され、そのゲートG1に被遅延信号であ
るディジタル入力信号VINが導かれると共に、ソースS1
が電源電圧VDDに接続されている。
FIG. 4 is an electric circuit diagram of still another embodiment of the delay circuit according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. In this embodiment, the first MOS field effect transistor M 1 is formed of a P-channel device, the digital input signal V IN is to be delayed signal is directed to the gate G 1, the source S 1
Are connected to the power supply voltage V DD .

第2のMOS電界効果トランジスタM2はNチャンネル素
子で構成され、そのドレインD2が第1のMOS電界効果ト
ランジスタM1のドレインD1と共通に接続されると共に、
ソースS2が抵抗Rcを介してグランドに接続されている。
Together with the second MOS field effect transistor M 2 is an N-channel device, its drain D 2 is connected in common to a drain D 1 of the first MOS field-effect transistors M 1,
Source S 2 is connected to ground via a resistor R c.

この実施例では、ディジタル入力信号VINがロウレベ
ルで第1のMOS電界効果トランジスタM1が導通したとき
に、コンデンサCに充電電荷が蓄積され、ディジタル入
力信号VINがハイレベルになって第1のMOS電界効果トラ
ンジスタM1がカットオフとなったときに、第2のMOS電
界効果トランジスタM2を通してコンデンサCに蓄積され
た電荷が放電され、ランプ電圧が形成される。上述の充
放電に伴うコンデンサCの端子間電圧(節点aの電圧)
が、論理回路Q1の閾値電圧VTHによって2値信号に変換
され、遅延ディジタル信号として出力される。従って、
本実施例における回路各部の動作波形は第15図と同様に
なる。
In this embodiment, when the digital input signal V IN is first MOS field effect transistor M 1 at a low level is conductive, charges in the capacitor C are accumulated, the digital input signal V IN is at the high level 1 when MOS field effect transistor M 1 of becomes cutoff, the second MOS field effect transistor the charge accumulated through M 2 to the capacitor C is discharged, the lamp voltage is formed. Voltage between terminals of capacitor C due to the above-mentioned charge / discharge (voltage at node a)
But is converted into a binary signal by the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1, it is outputted as a delayed digital signal. Therefore,
The operation waveform of each part of the circuit in this embodiment is the same as in FIG.

バイアス手段1は第1図に示した実施例と同様、温度
に不感な電圧Vaを生成する手段101と、温度に比例した
電圧Vbを生成する手段102と、論理回路Q1の閾値電圧VTH
を抽出する手段103と、電圧発生手段104とを含んで構成
されている。ただし、本実施例では、手段101、手段102
が電源電圧VDDを基準として温度に不感な電圧Va、温度
に比例した電圧Vb{グランドを基準にすると電圧(VDD
−Va)および電圧(VDD−Vb)}を生成する。
Similar to Example biasing means 1 shown in FIG. 1, a means 101 for generating a dead voltage V a to the temperature, and means 102 for generating a voltage V b proportional to the temperature, the threshold voltage of the logic circuit Q 1 V TH
, And voltage generating means 104. However, in this embodiment, the means 101 and the means 102
Is a voltage V a insensitive to temperature based on the power supply voltage V DD , a voltage V b proportional to temperature {a voltage (V DD
−V a ) and the voltage (V DD −V b )}.

演算増幅器A0は、非反転入力端子(+)、反転入力端
子(−)および出力端子を有していて、反転入力端子
(−)は、第2のMOS電界効果トランジスタM2のソースS
2に接続され、出力端子は第2のMOS電界効果トランジス
タM2のゲートG2に接続されている。
The operational amplifier A0 has a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (-), and an output terminal. The inverting input terminal (-) is connected to the source S of the second MOS field-effect transistor M2.
Is connected to 2, the output terminal is connected to the gate G 2 of the second MOS field effect transistor M 2.

電圧発生手段104は、各手段101〜103によって抽出さ
れまたは生成された各電圧(VDD−Va)、(VDD−Vb)お
よびVTHと、電源電圧VDDとの演算によって得られた直流
電圧VXを、演算増幅器A0の非反転入力端子(+)に与え
る。実施例において、電圧発生手段104は演算増幅器
A11、電圧合成部A12を備えている。
The voltage generating means 104 is obtained by calculating each of the voltages (V DD -V a ), (V DD -V b ) and V TH extracted or generated by each of the means 101 to 103, and the power supply voltage V DD. the DC voltage V X and gives to the non-inverting input terminal of the operational amplifier a 0 (+). In the embodiment, the voltage generating means 104 is an operational amplifier.
A 11 and a voltage synthesizing unit A 12 are provided.

演算増幅器A11は加減算回路を構成していて、反転入
力端子(−)には抵抗R11を介して手段103によって抽出
される論理回路の閾値電圧VTHが供給されており、非反
転入力端子(+)は抵抗R12を通して電源電圧VDDに接続
されると共に、抵抗R13を介してグランドに接続されて
いる。出力端子は帰還抵抗Rf1を介して前記反転入力端
子(−)に接続されると共に、電圧合成部A12に導かれ
る。抵抗R11、R12の抵抗値をRa1とすると、帰還抵抗Rf1
および抵抗R13は抵抗値(K1Ra1)となるように選定され
ている。K1は定数である。演算増幅器A11は、抵抗R12
介して非反転入力端子(+)に供給される電源電圧VDD
と、抵抗R11を介しての反転入力端子(−)に供給され
る論理回路の閾値電圧VTHとの差の電圧(VDD−VTH
に、抵抗R11〜R13および帰還抵抗Rf1の抵抗比による係
数K1を付与することによって、その出力端子より直流電
圧K1(VDD−VTH)を出力する。
Operational amplifier A 11 is constituted the adder circuit, the inverting input terminal (-) is supplied with the threshold voltage V TH of the logic which is extracted by means 103 via the resistor R 11, the non-inverting input terminal (+) it is is connected through a resistor R 12 to the power supply voltage V DD, is connected to ground through a resistor R 13. Output feedback resistors R f1 the inverting input terminal via (-) is connected to, it is guided to the voltage combining unit A 12. When the resistance value of the resistor R 11, R 12 and R a1, the feedback resistor R f1
And resistor R 13 is chosen to be the resistance value (K 1 R a1). K 1 is a constant. The operational amplifier A 11 is connected to the power supply voltage V DD supplied to the non-inverting input terminal (+) through the resistor R 12.
(V DD −V TH ) between the threshold voltage V TH of the logic circuit supplied to the inverting input terminal (−) through the resistor R 11
The resistance R by applying the coefficient K 1 by the resistance ratio of 11 to R 13 and a feedback resistor R f1, and outputs the DC voltage K 1 from the output terminal (V DD -V TH).

電圧合成部A12は加減算回路を構成しており、手段10
1、手段102から供給される各々の直流電圧(VDD
Va)、(VDD−Vb)および演算増幅器A11から出力される
直流電圧 K1(VDD−VTH)に関して、 VX=K1(VDD−VTH)+(VDD−Va)−(VDD−Vb) VX=K1(VDD−VTH)+Vb−Va となる合成直流電圧VXを出力する。
The voltage synthesizing unit A 12 forms an addition / subtraction circuit, and means 10
1. Each DC voltage (V DD
Regarding V a ), (V DD −V b ) and the DC voltage K 1 (V DD −V TH ) output from the operational amplifier A 11 , V X = K 1 (V DD −V TH ) + (V DD − V a ) − (V DD −V b ) V X = K 1 (V DD −V TH ) + V b −V a The combined DC voltage V X is output.

電圧合成部A12から出力された直流電圧VXは、演算増
幅器A0の非反転入力端子(+)に供給される。演算増幅
器A0は、抵抗Rcのグランドに接続されていない側の端子
の電圧が直流電圧VXと等しくなるように第2のMOS電界
効果トランジスタM2のゲート・ソース間をバイアスす
る。本実施例によって得られる遅延時間Tdは、第14図に
示した遅延回路と同様、次式で与えられる。
DC voltage V X output from the voltage combining unit A 12 is supplied to a non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 (+). The operational amplifier A 0 is the resistance voltage of the R c ground unconnected side terminals are biased between a second gate and source of the MOS field-effect transistor M 2 so as to be equal to the DC voltage V X. The delay time Td obtained by this embodiment is given by the following equation, similarly to the delay circuit shown in FIG.

Td=(VDD−VTH)・C/IDN 上式のIDNは第2のMOS電界効果トランジスタM2のドレ
イン電流であり、コンデンサCに蓄積された電荷を放電
する放電電流となる。
Td = (V DD −V TH ) · C / I DN In the above equation, I DN is the drain current of the second MOS field-effect transistor M2, and is a discharge current for discharging the charge accumulated in the capacitor C.

ここで、電圧発生手段104を構成する電圧合成部A12
ら演算増幅器A0の非反転入力端子(+)に直流電圧VX
供給されているので、演算増幅器A0は、抵抗Rcの電源線
に接続されていない側の電圧が、直流電圧VXと等しくな
るように第2のMOS電界効果トランジスタM2のゲート・
ソース間をバイアスする。これにより、抵抗Rcの端子間
電圧はVXとなるので、抵抗Rcと第2のMOS電界効果トラ
ンジスタM2を流れる放電電流IDNは、 IDN=VX/Rc となり、遅延時間Tdは、次式で与えられる。
Here, since the DC voltage V X to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 (+) from the voltage combining unit A 12 which constitutes a voltage generating means 104 is supplied, an operational amplifier A 0 is the resistance R c side of the voltage that is not connected to the power supply line, a gate-DC voltage V X becomes equal as in the second MOS field effect transistor M 2
Bias between sources. Thus, since the terminal voltage of the resistor R c is a V X, resistance R c and the discharge current I DN second flowing through MOS field effect transistor M 2 is, I DN = V X / R c , and the delay time Td is given by the following equation.

Td=(VDD−VTH)・C/IDN =(VDD−VTH)・Rc・C/VX =C・R0・{1+α(T−T0)}・(VDD−VTH)/V
X ・・・(7) 但し、αは抵抗Rcの温度件数で、 α=(1/Rc)(∂Rc/∂T) R0は基準温度T0での抵抗Rcの抵抗値である。
Td = (V DD- V TH ) · C / I DN = (V DD- V TH ) · R c · C / V X = C · R 0 · {1 + α (T-T 0 )] · (V DD- V TH ) / V
X (7) where α is the number of temperatures of the resistor R c , and α = (1 / R c ) (∂R c / ∂T) R 0 is the resistance value of the resistor R c at the reference temperature T 0 It is.

従って、電源電圧および温度変動による遅延時間Tdの
変動を抑制するためには、直流電圧VXを(VDD−VTH)に
比例した電圧にすると共に、直流電圧VXの温度係数を抵
抗Rcの温度係数αと同一に選定すればよい。
Therefore, in order to suppress the fluctuation of the delay time Td by the source voltage and temperature variations, as well as the voltage proportional to the DC voltage V X to (V DD -V TH), the resistance temperature coefficient of the DC voltage V X R What is necessary is just to select the same as the temperature coefficient α of c .

即ち、正の温度勾配K0[V/℃]を持ち、基準温度T0
電源電圧と閾値電圧との差の電圧(VDD−VTH)に比例す
る(8)式で示すような直流電圧VXが発生できればよ
い。K1は定数である。
That is, a direct current having a positive temperature gradient K 0 [V / ° C.] and being proportional to the voltage (V DD −V TH ) of the difference between the power supply voltage and the threshold voltage at the reference temperature T 0 as shown in Expression (8) the voltage V X may, if possible occurrence. K 1 is a constant.

VX=K1(VDD−VTH)+K0(T−T0) ……(8) 上記の(8)式を(7)式に代入すると、遅延時間Td
は次式で与えられる。
V X = K 1 (V DD −V TH ) + K 0 (T−T 0 ) (8) By substituting the above equation (8) into the equation (7), the delay time Td
Is given by the following equation.

Td=C・R0・{1+α(T−T0)}・(VDD−VTH) /{K1(VDD−VTH)+(T−T0)} =C・R0・{1+α(T−T0)}・(VDD−VTH) /[K1(VDD−VTH)・{1+β(T−T0)}] …(9) 但し、β=K0/{K1(VDD−VTH)} ここで、K0=α・K1(VDD−VTH)とし、α=βとする
と、遅延時間Tdは、 Td=C・R0/K1 ・・・(10) となり、温度変動、電源電圧変動、更には製造プロセス
変動に無関係になる。
Td = C · R 0 · { 1 + α (T-T 0)} · (V DD -V TH) / {K 1 (V DD -V TH) + (T-T 0)} = C · R 0 · { 1 + α (T−T 0 )} · (V DD −V TH ) / [K 1 (V DD −V TH ) · {1 + β (T−T 0 )}] (9) where β = K 0 / { K 1 (V DD −V TH )} Here, assuming that K 0 = α · K 1 (V DD −V TH ) and α = β, the delay time Td is Td = C · R 0 / K 1 · ··· (10) and becomes independent of temperature fluctuations, power supply voltage fluctuations, and manufacturing process fluctuations.

バイアス手段1は、上記(8)〜(10)式を満足する
条件を設定している。第5図は上記条件を満たす直流電
圧VXを発生するバイアス手段1の具体例を示す図であ
る。
The bias means 1 sets conditions that satisfy the above equations (8) to (10). FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a bias means 1 for generating the satisfying DC voltage V X.

電源電圧VDDを基準として温度に不感な電圧Vaを生成
する手段101は、演算増幅器A21とダイオード接続された
エミッタ面積の異なる2つのpnpバイポーラトランジス
タ対Q11、Q21と、抵抗R31、R32およびR33と、演算増幅
器A22とを備えている。演算増幅器A21は、非反転入力端
子(+)がバイポーラトランジスタQ11のエミッタに接
続され、反転入力端子(−)が抵抗R31と抵抗R32との接
続点に接続されている。
Means 101 for generating a dead voltage V a to a temperature of the power supply voltage V DD as a reference, the operational amplifier A 21 and the diode-connected two pnp bipolar transistor pair having different emitter area Q 11, Q 21, resistors R 31 includes a R 32 and R 33, an operational amplifier a 22. The operational amplifier A 21, a non-inverting input terminal (+) is connected to the emitter of the bipolar transistor Q 11, the inverting input terminal (-) is connected to the connection point between the resistor R 31 and the resistor R 32.

演算増幅器A22は、反転入力端子(−)が抵抗R41を介
して演算増幅器A21の出力端子に接続され、非反転入力
端子(+)が抵抗R42を介してグランドに接続されると
共に、抵抗R43を介して電源電圧VDDに接続されている。
出力端子は、帰還抵抗Rf3を介して反転入力端子(−)
に接続されている。抵抗R41、R42の抵抗値をRa2とする
と、抵抗R43、Rf3は(K2Ra2)となるように選択されて
いる。
The operational amplifier A 22 is an inverting input terminal (-) is connected to the output terminal of the operational amplifier A 21 via the resistor R 41, together with the non-inverting input terminal (+) is connected to ground via a resistor R 42 It is connected to the power supply voltage V DD via a resistor R 43.
The output terminal is the inverted input terminal (-) through the feedback resistor Rf3.
It is connected to the. When the resistance value of the resistor R 41, R 42 and R a2, resistors R 43, R f3 is chosen such that (K 2 R a2).

電源電圧VDDを基準として温度に比例した電圧Vbを生
成する手段102は、演算増幅器A31と、ダイオード接続さ
れたエミッタ面積の異なる2つのpnpバイポーラトラン
ジスタ対Q31、Q41と、抵抗R51、R52およびR53と、演算
増幅器A32とを備えている。演算増幅器A31は、非反転入
力端子(+)がバイポーラトランジスタQ31のエミッタ
に接続され、反転入力端子(−)が抵抗R51と抵抗R52
の接続点に接続されている。演算増幅器A32は反転入力
端子(−)が抵抗R61を介して演算増幅器A31の出力端子
に接続され、非反転入力端子(+)が抵抗R62を介して
グランドに接続されると共に、抵抗R63を介して電源電
圧VDDに接続されている。出力端子は帰還抵抗Rf4を介し
て反転入力端子(−)に接続されている。抵抗R61〜R63
および帰還抵抗Rf4は、この例では実質的に等しい抵抗R
a3となるように選択されている。
Means for generating a voltage V b proportional to the temperature based on the power supply voltage V DD 102 includes an operational amplifier A 31, and two pnp bipolar transistor pair Q 31, Q 41 having different emitter areas which are diode-connected, the resistor R 51, and R 52 and R 53, and an operational amplifier a 32. The operational amplifier A 31, a non-inverting input terminal (+) is connected to the emitter of the bipolar transistor Q 31, the inverting input terminal (-) is connected to the connection point between the resistor R 51 and the resistor R 52. The operational amplifier A 32 is an inverting input terminal (-) connected to the output terminal of the operational amplifier A 31 via the resistor R 61, together with the non-inverting input terminal (+) is connected to ground via a resistor R 62, It is connected to the power supply voltage V DD via a resistor R 63. The output terminal is connected to the inverting input terminal (-) via the feedback resistor Rf4 . Resistance R 61 to R 63
And feedback resistor R f4 are substantially equal in this example
It has been selected to be a3 .

論理回路Q1の閾値電圧VTHを抽出する手段103は、論理
回路Q51と、演算増幅器A41とを備えている。論理回路Q
51は本遅延回路の出力側に配置された論理回路Q1(第4
図参照)と同等のインバータであり、出力が入力と接続
されている。出力と入力が接続された全帰還型インバー
タの出力電圧は、該インバータの閾値電圧と等しいか
ら、論理回路Q51により、論理回路Q1の閾値電圧VTHと実
質的に等しい閾値電圧VTHが抽出される。抽出された閾
値電圧VTHは、演算増幅器A41の非反転入力端子(+)に
供給される。演算増幅器A41はユニティ・フィードバッ
ク接続されてゲイン1のインピーダンス変換器を構成し
ており、非反転入力端子(+)に入力された閾値電圧V
THを低インピーダンスで出力する。
Means 103 for extracting the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1 is provided with a logic circuit Q 51, and an operational amplifier A 41. Logic circuit Q
51 is a logic circuit Q 1 (fourth circuit) arranged on the output side of the delay circuit.
(Refer to the figure), and the output is connected to the input. The output voltage of the full feedback inverter output and the input is connected, because equal to the threshold voltage of the inverter, the logic circuit Q 51, the threshold voltage V TH is substantially equal to the threshold voltage V TH of the logic circuit Q 1 is Is extracted. Extracted threshold voltage V TH is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 41 (+). The operational amplifier A 41 is connected in a unity feedback manner to form an impedance converter having a gain of 1, and has a threshold voltage V input to a non-inverting input terminal (+).
Outputs TH with low impedance.

電圧発生手段104は、演算増幅器A11、A12を備えてい
る。演算増幅器A11は、第4図で説明したように、反転
入力端子(−)が抵抗R11を介して手段103を構成する演
算増幅器A41の出力端子に接続され、非反転入力端子
(+)が抵抗R12を介して電源電圧VDDに接続されると共
に、抵抗R13を介してグランドに接続されている。Rf1
帰還抵抗である。抵抗R11およびR12の抵抗値をRa1とす
ると、抵抗R13およびRf1の抵抗値は(K1Ra1)となるよ
うに選定されている。演算増幅器A12は、反転入力端子
(−)が抵抗R21を介して手段102を構成する塩酸増幅器
A32の出力端子に接続され、非反転入力端子(+)が抵
抗R22を介して手段101を構成する演算増幅器A22の出力
端子に接続されると共に、抵抗R23を介して演算増幅器A
11の出力端子に接続されている。Rf2は帰還抵抗であ
る。抵抗R21〜R23および帰還抵抗Rf2は、実質的に等し
い抵抗値Ra4となるように選定されている。
The voltage generation means 104 includes operational amplifiers A 11 and A 12 . Operational amplifier A 11, as described with reference to FIG. 4, the inverting input terminal (-) connected to the output terminal of the operational amplifier A 41 which constitute the means 103 via the resistor R 11, the non-inverting input terminal (+ ) of which is connected to the power supply voltage V DD via a resistor R 12, it is connected to ground via a resistor R 13. R f1 is a feedback resistor. When the resistance value of the resistor R 11 and R 12 and R a1, the resistance value of the resistor R 13 and R f1 is chosen to be (K 1 R a1). The operational amplifier A 12 is a hydrochloric acid amplifier whose inverting input terminal (−) constitutes means 102 via a resistor R 21.
Connected to the output terminal of the A 32, together with the non-inverting input terminal (+) is connected to the output terminal of the operational amplifier A 22 which constitute the means 101 via the resistor R 22, the operational amplifier A through a resistor R 23
11 output terminals. R f2 is a feedback resistor. Resistor R 21 to R 23 and a feedback resistor R f2 is selected to be substantially equal to the resistance value R a4.

上記の回路構成において、手段101の演算増幅器A21
出力電圧V1および手段102の演算増幅器A31の出力電圧V2
は、それぞれ、次式で与えられる。
In the above circuit configuration, the output voltage V 1 of the operational amplifier A 21 of the means 101 and the output voltage V 2 of the operational amplifier A 31 of the means 102
Are given by the following equations, respectively.

V1=|VBE1|+VP1(T) ・・・(11) V2=|VBE3|+VP2(T) ・・・(12) ここで、 VP1(T)=(kT/q)(R32/R31)ln[(I1/I2)(S2/S1)] =(kT/q)(R32/R31)ln[(R32/R33)(S2/S1)] VP2(T)=(kT/q)(R52/R51)ln[(I3/I4)(S4/S3)] =(kT/q)(R52/R51)ln[(R52/R53)(S4/S3)] K:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷量 S1:バイポーラトランジスタQ11のエミッタ面積 S2:バイポーラトランジスタQ21のエミッタ面積 S3:バイポーラトランジスタQ31のエミッタ面積 S4:バイポーラトランジスタQ41のエミッタ面積 VBE1:バイポーラトランジスタQ11のベース・エミッタ間
電圧 VBE3:バイポーラトランジスタQ31のベース・エミッタ間
電圧 ここで、ベース・エミッタ間電圧|VBE1|および|VBE3|は
−2mV/℃程度の負の温度係数をもつ電圧であり、V
P1(T)およびVP2(T)は絶対温度Tに比例する電圧
である。
V 1 = | V BE1 | + V P1 (T) (11) V 2 = | V BE3 | + V P2 (T) (12) where V P1 (T) = (kT / q) (R 32 / R 31) ln [(I 1 / I 2) (S 2 / S 1)] = (kT / q) (R 32 / R 31) ln [(R 32 / R 33) (S 2 / S 1 )] V P2 (T) = (kT / q) (R 52 / R 51 ) ln [(I 3 / I 4 ) (S 4 / S 3 )] = (kT / q) (R 52 / R 51) ln [(R 52 / R 53) (S 4 / S 3)] K: Boltzmann constant T: absolute temperature q: electron charge amount S 1: emitter area of the bipolar transistor Q 11 S 2: bipolar transistor Q 21 emitter area S 3: emitter area of the bipolar transistor Q 31 S 4: emitter area of the bipolar transistor Q 41 V BE1: base-emitter voltage V of the bipolar transistor Q 11 BE3: base-emitter voltage of the bipolar transistor Q 31 wherein in the base-emitter voltage | V BE1 | and | V BE3 | negative of about -2 mV / ° C. A voltage with a degree coefficient, V
P1 (T) and VP2 (T) are voltages proportional to the absolute temperature T.

本実施例においては、手段101を構成する演算増幅器A
21および手段102を構成する演算増幅器A31が、グランド
を基準としてそれぞれ温度勾配が零、K0{=αK1(VDD
−VTH)[mV/℃]}の電圧V1、V2を発生するように、そ
れぞれ回路定数を定める。手段101において、演算増幅
器A21の出力電圧V1の温度勾配を零にする条件は、上掲
(11)式より、 (∂|VBE1|/∂T)+(∂VP1(T)/∂T)=0 (∂|VBE1|/∂T)+(k/q)(R32/R31) ・ln[(R32/R33)(S2/S1)]=0 である。いま、回路定数決定の具体例を示すために (∂|VBE1|/∂T)=−2[mV/℃] と仮定し、 R32=R33 S2/S1=10 に選定したとすると、抵抗比(R32/R31)を R32/R31=−(∂|VBE1|/∂T)/[(k/q) ・ln{(R32/R33)(S2/S1)}] =2.0/[(0.085)ln(10)] =10 に選べば、V1=|VBE1|+VP1(T)の温度変動を零にす
ることができる。この条件の下で、基準温度T0を300K
(絶対温度)とし、この温度T0でのベース・エミッタ間
電圧|VBE1|を0.7Vと仮定すると、 |VBE1(T)|+VP1(T0) =0.7+(0.085・10-3)(300)(10)ln(10) =1.3[V] となる。この値は、温度によって変化しないから、これ
を定電圧VREF1とすると、 V1=VREF1 となる。
In the present embodiment, the operational amplifier A constituting the means 101
The operational amplifier A 31 constituting the means 21 and the means 102 has a temperature gradient of zero with respect to the ground and K 0 {= αK 1 (V DD
−V TH ) [mV / ° C] Determine circuit constants to generate voltages V 1 and V 2 , respectively. In section 101, the condition for zero temperature gradient of the output voltage V 1 of the operational amplifier A 21, from the supra (11), (∂ | V BE1 | / ∂T) + (∂V P1 (T) / ∂T) = 0 (∂ | V BE1 | / ∂T) + (k / q) (R 32 / R 31 ) · ln [(R 32 / R 33 ) (S 2 / S 1 )] = 0 . Now, assuming that (∂ | V BE1 | / ∂T) = -2 [mV / ° C] to show a specific example of determining the circuit constants, it was assumed that R 32 = R 33 S 2 / S 1 = 10 was selected. Then, the resistance ratio (R 32 / R 31 ) is changed to R 32 / R 31 = − (∂ | V BE1 | / ∂T) / [(k / q) ・ ln {(R 32 / R 33 ) (S 2 / If S 1 )}] = 2.0 / [(0.085) ln (10)] = 10, the temperature fluctuation of V 1 = | V BE1 | + V P1 (T) can be made zero. Under this condition, the reference temperature T 0 is set to 300K
(Absolute temperature), and assuming that the base-emitter voltage | V BE1 | at this temperature T 0 is 0.7 V, | V BE1 (T) | + V P1 (T 0 ) = 0.7 + (0.085 · 10 −3) ) (300) (10) ln (10) = 1.3 [V]. Since this value does not change with temperature, assuming that this is a constant voltage V REF1 , V 1 = V REF1 .

一方、手段102において、演算増幅器A31の出力電圧V2
の温度勾配をK0[mV/℃]にする条件は、上掲の(12)
式より、 (∂|VBE3|/∂T)+{∂VP2(T)/∂T}=K0 (∂|VBE3|/∂T)+(k/q)(R52/R51) ・ln[(R52/R53)(S4/S3)]=K0 である。但し、K0=αK1(VDD−VTH)である。具体例と
して、α=800[ppm/℃]、K1=0.4、VDD=5.0V、VTH
2.5Vと仮定すると、 K0=αK1(VDD−VTH) =0.8[mV/℃] であるから、(∂|VBE3|/∂T)=−2[mV/℃]と仮定
し、R52=R53、S4/S3=20とすると、 R52/R51={K0−∂VBE3/∂T}/[(k/q) ・ln{(R52/R53)(S4/S3)}] ={0.8−(−2.0)}/{(0.085)ln(20)} =11 となる。従ってR52=R53、S4/S3=20、(R52/R51)=11
に選ぶことにより、 |VBE3|+VP2(T)の温度勾配を、 αK1(VDD−VTH)=+0.8[mV/℃] にすることができる。
On the other hand, in the means 102, the output voltage V 2 of the operational amplifier A 31
The conditions for making the temperature gradient of K 0 [mV / ° C] are as described in (12) above.
From the equation, (∂ | V BE3 | / ∂T) + {∂V P2 (T) / ∂T} = K 0 (∂ | V BE3 | / ∂T) + (k / q) (R 52 / R 51 Ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] = K 0 . Here, K 0 = αK 1 (V DD −V TH ). As specific examples, α = 800 [ppm / ° C], K 1 = 0.4, V DD = 5.0 V, V TH =
Assuming 2.5 V, K 0 = αK 1 (V DD −V TH ) = 0.8 [mV / ° C.] Therefore , it is assumed that (∂ | V BE3 | / ∂T) = − 2 [mV / ° C.] , R 52 = the R 53, and S 4 / S 3 = 20, R 52 / R 51 = {K 0 -∂V BE3 / ∂T} / [(k / q) · ln {(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )}] = {0.8 − (− 2.0)} / {(0.085) ln (20)} = 11. Therefore, R 52 = R 53 , S 4 / S 3 = 20, (R 52 / R 51 ) = 11
The temperature gradient of | V BE3 | + V P2 (T) can be set to αK 1 (V DD −V TH ) = + 0.8 [mV / ° C.].

手段102の演算増幅器A32は、非反転入力端子(+)に
抵抗R62を介して供給されるグランドレベル(0ボル
ト)と、反転入力端子(−)に抵抗R61を介して供給さ
れる電圧V2との差を演算すると共に、この演算結果に、
抵抗R63を介して非反転入力端子に供給される電源電圧V
DDを重畳する。この結果、本実施例における手段102の
出力電圧(VDD−Vb)は、 VDD−Vb=VDD−V2 =VDD−{|VBE3|+VP2(T)} となり、電源電圧VDDを基準として温度勾配αK1(VDD
VTH)=+0.8[mV/℃]を有する|VBE3|+VP2(T)が抽
出できる。これで、温度勾配αK1(VDD−VTH)は得られ
たが、ここで要求されるのは(8)式右辺第2項に示し
たように、温度勾配K0{=αK1(VDD−VTH)}で、基準
温度T0では、その値が零となる電圧K0(T−T0)である
から、電圧Vbから基準温度T0での電圧Vb(T0)を、オフ
セットとして差し引かなければならない。このオフセッ
ト成分には、温度および電源電圧変動による変動があっ
てはならないので、温度に不感な電圧を生成する手段10
1で得られた電圧VREF1を利用する。手段101の演算増幅
器A21の出力電圧V1はグランドが基準となっているの
で、演算増幅器A22で、抵抗R42を介して非反転入力端子
に供給されるグランドレベル(0V)と抵抗R41を介して
反転入力端子に供給される演算増幅器A21の出力電圧V1
との差の電圧(−V1)に、演算増幅器A22に接続された
抵抗R41〜R43および帰還抵抗Rf3の抵抗比により係数K2
を付与すると共に、抵抗R43を介して非反転入力端子に
供給される電源電圧VDDを重畳すると、手段101の出力電
圧(VDD−Va)は VDD−Va=VDD−K2V1 =VDD−K2VREF1 となり、電源電圧VDDを基準として定電圧K2VREF1を取り
出すことができる。ここで、VaをVb(T0)=|V
BE3(T0)|−VP2(T0)とする。抵抗比K2は以下の関
係、 K2VREF1=|VBE3(T0)|+VP2(T0) =|VBE3(T0)|+(k/q)(R52/R51)(T0) ・ln[(R52/R53)(S4/S3)] を満足すればよい。ここで、 |VBE3(T0)|=0.7V と仮定し、 R52=R53 S4/S3=20 R52/R51=11 VREF1=1.3V とすると、抵抗比K2は以下のように求められる。
Operational amplifier A 32 of the means 102, the non-inverting input terminal (+) to the ground level supplied via the resistor R 62 (0 volts), the inverting input terminal - is supplied via the resistor R 61 in () while calculating the difference between the voltage V 2, the result of the calculation,
Supply voltage V to be supplied to the non-inverting input terminal via a resistor R 63
Superimpose DD . As a result, the output voltage (V DD −V b ) of the means 102 in the present embodiment becomes V DD −V b = V DD −V 2 = V DD − {| V BE3 | + V P2 (T)}. temperature gradient a voltage V DD as a reference .alpha.k 1 (V DD -
| V BE3 | + V P2 (T) having (V TH ) = + 0.8 [mV / ° C.] can be extracted. As a result, the temperature gradient αK 1 (V DD −V TH ) is obtained, but what is required here is the temperature gradient K 0 {= αK 1 (as shown in the second term on the right side of the equation (8). V DD at -V TH)}, the reference temperature T 0, since the voltage K 0 whose value is zero (T-T 0), the voltage V b (T 0 at a reference temperature T 0 from the voltage V b ) Must be subtracted as an offset. Since this offset component must not fluctuate due to temperature and power supply voltage fluctuations, a means 10 for generating a temperature-insensitive voltage
Use the voltage V REF1 obtained in step 1. Since the output voltage V 1 of the operational amplifier A 21 of the unit 101 has a ground reference, an operational amplifier A 22, via a resistor R 42 non-inverted input terminal to the ground level is supplied (0V) resistor R The output voltage V 1 of the operational amplifier A 21 supplied to the inverting input terminal via 41
To the difference (−V 1 ), the coefficient K 2 by the resistance ratio of the resistors R 41 to R 43 connected to the operational amplifier A 22 and the feedback resistor R f3.
When the power supply voltage V DD supplied to the non-inverting input terminal via the resistor R 43 is superimposed, the output voltage (V DD −V a ) of the means 101 becomes V DD −V a = V DD −K 2 V 1 = V DD −K 2 V REF1 , and the constant voltage K 2 V REF1 can be extracted based on the power supply voltage V DD . Here, V a is V b (T 0 ) = | V
BE3 (T 0 ) | −V P2 (T 0 ). Resistance ratio K 2 the following relationship, K 2 V REF1 = | V BE3 (T 0) | + V P2 (T 0) = | V BE3 (T 0) | + (k / q) (R 52 / R 51) (T 0 ) · ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] Here, assuming that | V BE3 (T 0 ) | = 0.7 V and R 52 = R 53 S 4 / S 3 = 20 R 52 / R 51 = 11 V REF1 = 1.3 V, the resistance ratio K 2 becomes It is determined as follows.

K2VREF1=|VBE3(T0)|+(k/q)(R52/R51)(T0) ・ln[(R52/R53)(S4/S3)] =1.54[V] K2=1.54/VREF1 =1.54/1.3 =1.2 演算増幅器A12は電圧合成部を構成しており、その出
力電圧VXは、次式で与えられる。
K 2 V REF1 = | V BE3 (T 0 ) | + (k / q) (R 52 / R 51 ) (T 0 ) · ln [(R 52 / R 53 ) (S 4 / S 3 )] = 1.54 [V] K 2 = 1.54 / V REF1 = 1.54 / 1.3 = 1.2 operational amplifier a 12 constitutes a voltage synthesis unit, the output voltage V X is given by the following equation.

VX=K1(VDD−VTH)+(VDD−Va)−(VDD−Vb) =K1(VDD−VTH)+(Vb−Va) =K1(VDD−VTH)+{|VBE3(T)|+VP2(T)} −{|VBE3(T0)|+VP2(T0)} =K1(VDD−VTH)+αK1(VDD−VTH)(T−T0) 即ち、演算増幅器A12で出力電圧(VDD−Va)から出力
電圧(VDD−Vb)が差し引かれ、その演算結果(Vb
Va)=αK1(VDD−VTH)(T−T0)に演算増幅器A11
出力電圧K1(VDD−VTH)が重畳される。演算増幅器A12
の出力電圧VXを第4図に示した遅延回路を構成する演算
増幅器A0の非反転入力端子(+)に供給することによ
り、温度変動、製造プロセス変動および電源電圧変動に
よる遅延時間変動の少ない遅延回路が得られる。
V X = K 1 (V DD −V TH ) + (V DD −V a ) − (V DD −V b ) = K 1 (V DD −V TH ) + (V b −V a ) = K 1 ( V DD −V TH ) + {| V BE3 (T) | + V P2 (T)} − {| V BE3 (T 0 ) | + V P2 (T 0 )} = K 1 (V DD −V TH ) + αK 1 (V DD -V TH) (T -T 0) that is, the output voltage at the operational amplifier A 12 (V DD -V a) from the output voltage (V DD -V b) is subtracted, the calculation result (V b -
V a) = αK 1 (V DD -V TH) ( output voltage K 1 of T-T 0) to the operational amplifier A 11 (V DD -V TH) is superimposed. Operational amplifier A 12
By supplying the output voltage V X to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 which constitute the delay circuit shown in FIG. 4 (+), temperature variations, the delay time variation due to manufacturing process variations and supply voltage variations A small delay circuit can be obtained.

本実施例に用いるpnpバイポーラトランジスタQ11、Q
21、Q31、Q41は、PチャンネルMOS電界効果トランジス
タのソース/ドレインと同一工程で製造されるp+拡散層
をエミッタとし、Nウェルをベースとし、P型基板をコ
レクタとすることにより、NウェルC−MOSプロセスで
容易に製造可能である。
The pnp bipolar transistors Q 11 , Q
21 , Q 31 , and Q 41 are formed by using a p + diffusion layer manufactured in the same process as the source / drain of the P-channel MOS field-effect transistor as an emitter, using an N-well as a base, and using a P-type substrate as a collector. It can be easily manufactured by an N-well C-MOS process.

第1図および第3図に示した実施例はNウェルC−MO
Sプロセスに適し、第4図および第5図に示した実施例
はPウェルC−MOSプロセスに適している。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 3 is an N-well C-MO
The embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is suitable for an S process, and is suitable for a P-well C-MOS process.

第6図は本発明に係る遅延回路の更に別の実施例を示
している。本実施例の特徴は、点線包枠で表示するカレ
ントミラー回路B1を有することである。
FIG. 6 shows still another embodiment of the delay circuit according to the present invention. The feature of this embodiment is to have a current mirror circuit B 1 to be displayed by a dotted line packaging frame.

本実施例では、ディジタル入力信号VINが供給される
第1のMOS電界効果トランジスタM1と演算増幅器A0によ
りバイアスされる第2のMOS電界効果トランジスタM2
共にNチャンネル素子で構成されている。
In this embodiment, it consists of a first MOS field effect transistor M 1 and the second MOS field effect transistor M 2 are both N-channel devices biased by the operational amplifier A 0 to the digital input signal V IN is supplied I have.

カレントミラー回路B1は第3のMOS電界効果トランジ
スタM3と、第4のMOS電界効果トランジスタM4とを含ん
でいる。第3のMOS電界効果トランジスタM3は、Pチャ
ンネル素子であり、ゲートG3とドレインD3が共通接続さ
れると共に、ソースS3が電源電圧VDDに接続され、ドレ
インD3が第2のMOS電界効果トランジスタM2のドレインD
2に接続されている。
The current mirror circuit B 1 represents includes a third MOS field effect transistor M 3, and a fourth MOS field effect transistor M 4. Third MOS field effect transistor M 3 represents a P-channel device, a gate G 3 and the drain D 3 are connected in common, a source connected S 3 is to the power supply voltage V DD, the drain D 3 of the second drain D of the MOS field-effect transistor M 2
Connected to two .

第4のMOS電界効果トランジスタM4はPチャンネル素
子であり、第3のMOS電界効果トランジスタM3とカレン
トミラーを構成するように、ゲートG4が第3のMOS電界
効果トランジスタM3のゲートG3に接続されてバイアスさ
れ、ドレインD4が第1のMOS電界効果トランジスタM1
ドレインD1に接続されている。
The 4 MOS field effect transistor M 4 of a P-channel device, so as to constitute a third MOS field effect transistor M 3 and the current mirror, the gate G 4 is of the third MOS field effect transistor M 3 gate G is connected to 3 are biased, the drain D 4 is connected to the drain D 1 of the first MOS field effect transistor M 1.

本実施例における回路各部の動作波形は第2図と同様
である。即ち、第1のMOS電界効果トランジスタM1のゲ
ートG1に与えられるディジタル入力信号VINがハイレベ
ルの状態では、第1のMOS電界効果トランジスタM1が導
通し、コンデンサCの蓄積電荷は放電されて節点aはロ
ウレベル(約0V)になる。次に、ディジタル入力信号V
INがロウレベルになると、第1のMOS電界効果トランジ
スタM1はカットオフとなるが、第4のMOS電界効果トラ
ンジスタM4は、第3のMOS電界効果トランジスタM3によ
ってバイアスされているので能動状態にある。第4のMO
S電界効果トランジスタM4は、第3のMOS電界効果トラン
ジスタM3とカレントミラーを構成しているので、第4の
MOS電界効果トランジスタM4には、第2のMOS電界効果ト
ランジスタM2、第3のMOS電界効果トランジスタM3およ
び抵抗Rcに流れる電流に比例した電流が流れ、これによ
ってコンデンサCが充電され、ランプ電圧が形成され
る。
The operation waveform of each part of the circuit in this embodiment is the same as that in FIG. That is, when the digital input signal V IN given to the gate G 1 of the first MOS field-effect transistor M 1 is at a high level, the first MOS field-effect transistor M 1 conducts, and the charge stored in the capacitor C is discharged. As a result, the node a becomes low level (about 0 V). Next, the digital input signal V
When IN goes low, the first MOS field effect transistor M 1 becomes cut-off, the 4 MOS field effect transistor M 4 of the active state because it is biased by a third MOS field effect transistor M 3 It is in. 4th MO
S field effect transistor M 4, since it constitutes a third MOS field effect transistor M 3 and the current mirror, the fourth
The MOS field effect transistor M 4, a second MOS field effect transistor M 2, a current proportional to the current flowing through the third MOS field effect transistor M 3 and the resistor R c flows, which capacitor C is charged by, A lamp voltage is formed.

バイアス手段1の構成および回路作用は、第4図およ
び第5図の場合と同様であり、本実施例によっても、温
度変動、製造プロセス変動および電源電圧変動による遅
延時間変動の少ない遅延回路が得られる。
The configuration and circuit operation of the bias means 1 are the same as those in FIGS. 4 and 5, and this embodiment also provides a delay circuit with less delay time fluctuation due to temperature fluctuation, manufacturing process fluctuation and power supply voltage fluctuation. Can be

第7図は本発明に係る遅延回路の更に別の実施例を示
している。この実施例は、第1および第2のMOS電界効
果トランジスタM1およびM2をPチャンネル素子とした場
合のカレントミラー回路B2の構成例を示している。カレ
ントミラー回路B2を構成する第3、第4のMOS電界効果
トランジスタM3、M4は共にNチャンネル素子で構成され
ている。
FIG. 7 shows still another embodiment of the delay circuit according to the present invention. This embodiment shows a configuration example of a current mirror circuit B 2 when the first and second MOS field effect transistors M 1 and M 2 is P-channel device. The third and fourth MOS field-effect transistors M 3 and M 4 constituting the current mirror circuit B 2 are both constituted by N-channel elements.

本実施例における回路各部の動作波形は第15図と同様
になる。即ち、第1のMOS電界効果トランジスタM1のゲ
ートG1に供給されるデジタル入力信号VINがロウレベル
の状態では、第1のMOS電界効果トランジスタM1が導通
し、コンデンサCが充電されて節点aはハイレベル(約
VDD)になる。次に、デジタル入力信号VINがハイレベル
になり、第1のMOS電界効果トランジスタM1がカットオ
フになると、コンデンサCに蓄積された電荷が第4のMO
S電界効果トランジスタM4を通して放電され、ランプ電
圧が形成される。この時の放電電流は、第3のMOS電界
効果トランジスタM3および第4のMOS電界効果トランジ
スタM4のカレントミラー作用により、第2のMOS電界効
果トランジスタM2、第3のMOS電界効果トランジスタM3
および抵抗Rcに流れる電流に比例した値になる。
The operation waveform of each part of the circuit in this embodiment is the same as in FIG. That is, when the digital input signal V IN supplied to the gate G 1 of the first MOS field-effect transistor M 1 is at a low level, the first MOS field-effect transistor M 1 conducts, the capacitor C is charged, and the node a is high level (about
V DD ). Next, the digital input signal V IN becomes high level, when the first MOS field effect transistor M 1 is cut off, the charge accumulated in the capacitor C is of the 4 MO
Is discharged through S field effect transistor M 4, the lamp voltage is formed. The discharge current at this time, the current mirror action of the third MOS field effect transistor M 3 and the fourth MOS field-effect transistor M 4, a second MOS field effect transistor M 2, the third MOS field effect transistor M Three
And a value proportional to the current flowing through the resistor R c.

バイアス手段1の構成および回路作用は、第1図およ
び第3図の場合と同様であり、本実施例によっても、温
度変動、製造プロセス変動および電源電圧変動による遅
延時間変動の少ない遅延回路が得られる。
The configuration and circuit operation of the bias means 1 are the same as those shown in FIGS. 1 and 3. According to this embodiment, a delay circuit having a small delay time fluctuation due to temperature fluctuation, manufacturing process fluctuation and power supply voltage fluctuation can be obtained. Can be

第6図と第7図の実施例においては、第3のMOS電界
効果トランジスタM3と第4のMOS電界効果トランジスタM
4とでカレントミラー回路を構成したが、抵抗Rc、第2
のMOS電界効果トランジスタM2および第3のMOS電界効果
トランジスタM3を流れる電流を複数のカレントミラー回
路によって第4のMOS電界効果トランジスタM4に伝達す
る構成によっても同様の効果を得ることが可能である。
例えば、第6図および第7図の遅延回路において、第3
のMOS電界効果トランジスタと第1のカレントミラー回
路を構成する第5のMOS電界効果トランジスタを追加
し、該第5のMOS電界効果トランジスタとドレインが共
通接続された第6のMOS電荷効果トランジスタと第4のM
OS電界効果トランジスタとで第2のカレントミラー回路
を構成することもできる。このとき、第5のMOS電界効
果トランジスタのゲートおよびソースは第3のMOS電界
効果トランジスタのゲートおよびソースとそれぞれ接続
され、第6のMOS電界効果トランジスタのゲートおよび
ソースは第4のMOS電界効果トランジスタのゲートおよ
びソースとそれぞれ接続され、第6のMOS電界効果トラ
ンジスタのゲートとソースは共通接続される。
In the embodiment of Figure 6 and Figure 7, a third MOS field effect transistor M 3 fourth MOS field effect transistor M
4 and the current mirror circuit, but the resistance R c and the second
Can also the configuration of the MOS field effect transistor M 2 and the third MOS field effect transistor M 3 current multiple current mirror circuit through the transmission to the fourth MOS field-effect transistor M 4 the same effect It is.
For example, in the delay circuit shown in FIGS.
And a fifth MOS field-effect transistor forming a first current mirror circuit, and a sixth MOS charge-effect transistor whose drain and drain are commonly connected to each other. 4 M
A second current mirror circuit can be configured with the OS field effect transistor. At this time, the gate and source of the fifth MOS field-effect transistor are connected to the gate and source of the third MOS field-effect transistor, respectively, and the gate and source of the sixth MOS field-effect transistor are connected to the fourth MOS field-effect transistor. And the gate and source of the sixth MOS field effect transistor are commonly connected.

カレントミラー回路を有するこれらの実施例によれ
ば、同一半導体チップ上に複数の遅延回路を配置する場
合に、第1のMOS電界効果トランジスタM1、第4のMOS電
界効果トランジスタM4、コンデンサCおよび論理回路Q1
のみを複数配置すればよく、演算増幅器A0、抵抗Rc、第
2および第3のMOS電界効果トランジスタM2およびM3
構成される電流生成回路と、温度に不感な電圧を生成す
る手段101、温度に比例した電圧を生成する手段102、論
理回路の閾値電圧を抽出する手段103および電圧発生手
段104を含むバイアス手段1は、全遅延回路に対して共
通に用いることができるので、チップ面積および消費電
力の削減を図ることができる。
According to these embodiments having a current mirror circuit, when a plurality of delay circuits are arranged on the same semiconductor chip, the first MOS field effect transistor M 1 , the fourth MOS field effect transistor M 4 , the capacitor C And logic circuit Q 1
And a current generating circuit including an operational amplifier A 0 , a resistor R c , second and third MOS field-effect transistors M 2 and M 3 , and a means for generating a temperature-insensitive voltage The bias means 1 including the means 101 for generating a voltage proportional to the temperature, the means 103 for extracting the threshold voltage of the logic circuit 103 and the voltage generating means 104 can be commonly used for all the delay circuits. The area and power consumption can be reduced.

第8図は本発明に係る更に別の実施例を示し、第9図
はその動作波形例を示している。本実施例の特徴は、デ
ィジタル入力信号VINをインバータINV1、INV2を用いて
反転と非反転の2経路に分岐し、それぞれの経路におい
て立ち上がりエッジを遅らせる第1の回路および立ち下
がりエッジを遅らせる第2の回路を構成し、第1の回路
および第2の回路の出力を、論理回路Q1を構成するフリ
ップフロップFFで合成することにより入力信号VINと同
一のパルス幅を再生、または任意の出力信号パルス幅を
設定しようとするものである。
FIG. 8 shows still another embodiment according to the present invention, and FIG. 9 shows an operation waveform example thereof. The feature of this embodiment is that the digital input signal V IN is branched into two paths of inversion and non-inversion using inverters INV 1 and INV 2 , and a first circuit for delaying a rising edge and a falling edge in each path are provided. the second constitutes a circuit for delaying the output of the first circuit and the second circuit, reproduce the same pulse width and the input signal V iN by synthesizing a flip-flop FF of the logic circuit Q 1, or It is intended to set an arbitrary output signal pulse width.

本実施例における第1の回路および第2の回路は第1
図に示した実施例と同一の構成である。
The first circuit and the second circuit in this embodiment are the first circuit and the second circuit.
It has the same configuration as the embodiment shown in the figure.

第1の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタM11
第2のMOS電界効果トランジスタM21、抵抗R10、演算増
幅器A10およびコンデンサC1を含んで構成され、第1のM
OS電界効果トランジスタM11のゲートG11にインバータIN
V1で反転されたディジタル入力信号VINが入力される。
The first circuit includes a first MOS field-effect transistor M 11 ,
The first MOS transistor M 21 includes a second MOS field-effect transistor M 21 , a resistor R 10 , an operational amplifier A 10 and a capacitor C 1.
The inverter IN to the gate G 11 of the OS field effect transistor M 11
The digital input signal V IN inverted by V 1 is input.

第2の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタM12
第2のMOS電界効果トランジスタM22、抵抗R20、演算増
幅器A20およびコンデンサC2を含んで構成されている。
第1のMOS電界効果トランジスタM12のゲートG12には、
インバータINV1で反転されたディジタル入力信号V
INを、インバータINV2で更に反転させて、結果的に非反
転としたディジタル入力信号VINが供給される。
The second circuit includes a first MOS field-effect transistor M 12 ,
Second MOS field effect transistor M 22, resistors R 20, is configured to include an operational amplifier A 20 and the capacitor C 2.
The gate G 12 of the first MOS field effect transistor M 12,
Digital input signal V inverted by inverter INV 1
The IN, and further inverted by the inverter INV 2, resulting in the digital input signal V IN that the non-inverted is supplied.

論理回路Q1は、フリップフロップFFとインバータINV3
とを備えて構成されている。フリップフロップFFは、2
つのNORゲートNOR1およびNOR2で構成されたRSフリップ
フロップであり、第1の回路の出力ハイレベルをセット
信号とし、第2の回路の出力ハイレベルをリセット信号
として動作する。
Logic circuit Q 1 is, the flip-flop FF and an inverter INV 3
It is comprised including. The flip-flop FF is 2
This is an RS flip-flop composed of two NOR gates NOR 1 and NOR 2 and operates with the output high level of the first circuit as a set signal and the output high level of the second circuit as a reset signal.

演算増幅器A10、A20の各反転入力端子(−)は、抵抗
R10、R20を介してそれぞれ電源電圧VDDに接続された第
2のMOS電界効果トランジスタM21、M22の各ソースS21
S22にそれぞれ接続され、各出力端子は第2のMOS電界効
果トランジスタM21、M22の各ゲートG21、G22に接続され
ている。
Each inverting input terminal of the operational amplifier A 10, A 20 (-), the resistance
Each source S 21 , of the second MOS field-effect transistors M 21 and M 22 connected to the power supply voltage V DD via R 10 and R 20 , respectively.
Are connected to S 22, each output terminal is connected to the gate G 21, G 22 of the second MOS field effect transistors M 21, M 22.

演算増幅器A10、A20の各非反転入力端子(+)は、バ
イアス手段1に共通に接続されている。
The non-inverting input terminals (+) of the operational amplifiers A 10 and A 20 are commonly connected to the bias unit 1.

第10図は本実施例に用いられるバイアス手段1の具体
例を示す。本実施例のバイアス手段1は、第3図と同じ
く、温度不感な電圧Vaを生成する手段101、温度に比例
した電圧Vbを生成する手段102、論理回路の閾値電圧VTH
を抽出する手段103、およびこれら各手段によって生成
または抽出された各電圧と、電源電圧とを演算して演算
増幅器A0の非反転入力端子に供給される直流電圧VXを発
生する電圧発生手段104とで構成される。これらのうち
手段101、102、104は第3図と全く同一の構成である
が、本実施例では論理回路Q1がフリップフロップFFを含
み、ランプ電圧を論理出力に変換する閾値電圧VTHがフ
リップフロップFFを構成するNORゲートNOR1、NOR2の閾
値電圧となるので、手段104が論理ゲートNOR1、NOR2
同等のNORゲートQ51を含むよう構成されている。該NOR
ゲートQ51は、一方の入力がグランドに接続されると共
に、出力がもう一方の入力に接続されている。出力が入
力に接続された全帰還型NORゲートの閾値電圧は該NORゲ
ートの閾値電圧となるので、論理回路Q51により、論理
回路Q1を構成するフリップフロップFFがセットまたはリ
セットされるとき閾値電圧と実質的に等しい閾値電圧V
THが抽出される。
FIG. 10 shows a specific example of the bias means 1 used in this embodiment. As in FIG. 3, the bias means 1 of this embodiment includes a means 101 for generating a temperature-insensitive voltage Va, a means 102 for generating a voltage Vb proportional to temperature, and a threshold voltage V TH of a logic circuit.
Each voltage produced or extracted by means 103, and their respective means for extracting, voltage generating means for generating a DC voltage V X, which calculates a power supply voltage supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A 0 It consists of 104. Of these means 101, 102, 104 are exactly the same configuration as FIG. 3, but includes logic circuit Q 1 is a flip-flop FF in the present embodiment, the threshold voltage V TH for converting a lamp voltage to the logic output since the threshold voltage of the NOR gate NOR 1, NOR 2 constituting the flip-flop FF, means 104 is configured to include a logic gate NOR 1, NOR 2 equivalent NOR gates Q 51. The NOR
Gate Q 51, together with the one input is connected to ground and an output connected to the other input. Since the threshold voltages of all the feedback NOR gate having an output connected to the input becomes the threshold voltage of the NOR gate, the threshold when the logic circuit Q 51, the flip-flop FF is set or reset to a logic circuit Q 1 Threshold voltage V substantially equal to the voltage
TH is extracted.

第8図および第9図を参照して動作を説明する。第9
図(a)に示すように、ディジタル入力信号VINがt0
にハイレベルになると、インバータINV1の出力端である
節点cには、第9図(b)に示すように、逆にロウレベ
ルに状態遷移する反転信号が現れる。この反転信号は、
第1の回路の第1のMOS電界効果トランジスタM11のゲー
トG11に与えられるので、第1図および第2図で説明し
た動作により、第9図(c)に示すように、節点dに、
ディジタル入力信号VINの立ち上がりエッジであるt0
に充電を開始するランプ波形が得られる。そして、ラン
プ電圧がフリップフロップFFの有する閾値電圧VTHを横
切るt1時にフリップフロップFFがセットされ、第9図
(f)に示すように、インバータINV3からハイレベルの
出力VOUTが得られる。上述のt0時からt1時までの時間遅
れが、立ち上がり遅延時間TdLHとなる。
The operation will be described with reference to FIG. 8 and FIG. Ninth
As shown in FIG. 9A, when the digital input signal V IN goes to the high level at t 0 , the node c, which is the output terminal of the inverter INV 1 , has the low level as shown in FIG. 9B. , An inverted signal appears. This inverted signal is
Since applied to the gate G 11 of the first MOS field effect transistor M 11 of the first circuit, the operation described in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. 9 (c), to the node d ,
Ramp waveform to start charging at t 0 is the rising edge of the digital input signal V IN is obtained. Then, the lamp voltage crosses the threshold voltage V TH having a flip-flop FF t 1 at the flip-flop FF is set, as shown in FIG. 9 (f), the output V OUT of the high level from the inverter INV 3 is obtained . Time delay from time t 0 of the above until t 1 becomes the rise delay time Td LH.

一方、第9図(a)に示すように、t0時からディジタ
ル入力信号VINのパルス幅だけ遅れたt2時に、ディジタ
ル入力信号VINが立ち下がってロウレベルになると、第
9図(d)に示すように、インバータINV2の出力端であ
る節点eに、同じロウレベルに状態遷移する非反転信号
が現れる。この非反転信号は、第2の回路の第1のMOS
電界効果トランジスタM12のゲートG12に与えられるの
で、節点fには、第9図(e)に示すように、ディジタ
ル入力信号VINの立ち下がりエッジであるt2時に充電を
開始するランプ波形が得られる。そして、ランプ電圧が
フリップフロップFFの有する閾値電圧THを横切るt3
に、フリップフロップFFがリセットされ、この結果、イ
ンバータINV3の出力VOUTは、第9図(f)に示すように
ロウレベルとなる。t2時からt3時までの時間遅れが立ち
下がり遅延時間TdHLとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 9 (a), at t 2 delayed from the time t 0 by the pulse width of the digital input signal V IN, becomes a low level falls the digital input signal V IN, FIG. 9 (d as shown in), the node e, which is the output end of the inverter INV 2, the non-inverted signal of the state transition to the same low level appears. This non-inverted signal is output from the first MOS of the second circuit.
Since applied to the gate G 12 of the field effect transistor M 12, the node f, as shown in FIG. 9 (e), the digital input signal V IN falling edge at which t 2 during ramp waveform starts charging the Is obtained. Then, at t 3 the ramp voltage crosses the threshold voltage TH having the flip-flop FF, the flip-flop FF is reset, a result, the output V OUT of the inverter INV 3 has a low level as shown in FIG. 9 (f) Become. time delay from the time t 2 to time t 3 becomes the fall delay time Td HL.

本実施例では、抵抗R10、R20の抵抗値とコンデンサ
C1、C2の容量値の選定によって、立ち上がり遅延時間Td
LHと立ち下がり遅延時間TdHLを等しくすることができる
ので、ディジタル入力信号VINと同じパルス幅の遅延出
力信号VOUTを得ることができる。また、必要に応じて、
立ち上がりと立ち下がりの遅延時間TdLHとTdHLをそれぞ
れ独立に設定し、任意のパルス幅をもつ出力信号VOUT
得ることもできる。
In this embodiment, the resistance values of the resistors R 10 and R 20 and the capacitor
The rise delay time Td is determined by selecting the capacitance values of C 1 and C 2.
It is possible to equalize the LH and fall delay time Td HL, it is possible to obtain a delayed output signal V OUT of the same pulse width as the digital input signal V IN. Also, if necessary,
By setting the rising and falling delay times Td LH and Td HL independently of each other, an output signal VOUT having an arbitrary pulse width can be obtained.

従って、本実施例によれば、前記各実施例と同じく、
温度変動、電源電圧変動および製造プロセス変動による
遅延時間変動が補償および緩和される上、ディジタル入
力信号VINと同じパルス幅または任意のパルス幅をもつ
出力信号VOUTを与える遅延回路が得られる。
Therefore, according to this embodiment, as in each of the above embodiments,
Delay time fluctuations due to temperature fluctuations, power supply voltage fluctuations and manufacturing process fluctuations are compensated and mitigated, and a delay circuit that provides an output signal V OUT having the same pulse width as the digital input signal V IN or an arbitrary pulse width is obtained.

上記第8図に示した実施例の第1の回路および第2の
回路として、カレントミラー回路を含む、例えば第6図
に示した遅延回路を用いることもできる。このとき、演
算増幅器A0、抵抗Rc、第2のMOS電界効果トランジスタM
2および第3のMOS電界効果トランジスタM3で構成される
電流生成回路は、第1の回路および第2の回路について
共通とすることができ、占有面積の削減と消費電力の低
減が図れる。
As the first circuit and the second circuit of the embodiment shown in FIG. 8, for example, a delay circuit shown in FIG. 6 including a current mirror circuit can be used. At this time, the operational amplifier A 0 , the resistor R c , and the second MOS field-effect transistor M
Current generating circuit composed of second and third MOS field effect transistor M 3 are, it can be common for the first circuit and the second circuit, power consumption can be reduced and reduction of the occupied area.

第11図は本発明に係る遅延回路の更に別の実施例を示
し、第12図はその動作波形例を示している。本実施例も
第8図に示した実施例と同様、インバータINV1を用いて
ディジタル入力信号VINを非反転と反転の2経路に分岐
し、それぞれの経路において立ち上がりエッジを遅らせ
る第1の回路および立ち下がりエッジを遅らせる第2の
回路を構成し、第1の回路および第2に回路の出力を、
論理回路Q1を構成するフリップフロップFFで合成するこ
とにより、遅延出力信号において、ディジタル入力信号
VINと同一のパルス幅を再生、または任意の出力信号パ
ルス幅を設定しようとするものである。本実施例の特徴
は、第1の回路および第2の回路を第4図に示した実施
例と同一の構成にすると共に、フリップフロップFFをNA
NDゲートで構成したことである。
FIG. 11 shows still another embodiment of the delay circuit according to the present invention, and FIG. 12 shows an example of the operation waveform. In this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 8, a first circuit which branches the digital input signal V IN into two paths of non-inversion and inversion by using an inverter INV 1 and delays a rising edge in each path. And a second circuit for delaying the falling edge, wherein the outputs of the first and second circuits are
By synthesizing a flip-flop FF of the logic circuit Q 1, the delayed output signal, the digital input signal
It is intended to reproduce the same pulse width as V IN or to set an arbitrary output signal pulse width. This embodiment is characterized in that the first circuit and the second circuit have the same configuration as that of the embodiment shown in FIG.
That is, it is composed of ND gate.

第1の回路は、演算増幅器A10、抵抗R10、第1のMOS
電界効果トランジスタM11、第2のMOS電界効果トランジ
スタM21およびコンデンサC1を含んで構成され、第1のM
OS電界効果トランジスタM11のゲートG11にディジタル入
力信号VINが入力される。
The first circuit is composed of an operational amplifier A 10 , a resistor R 10 , a first MOS
The first M transistor includes a field-effect transistor M 11 , a second MOS field-effect transistor M 21, and a capacitor C 1.
Digital input signal V IN is input to the gate G 11 of the OS field effect transistor M 11.

第2の回路は、演算増幅器A20、抵抗R20、第1のMOS
電界効果トランジスタM12、第2のMOS電界効果トランジ
スタM22およびコンデンサC2を含んで構成され、第1のM
OS電界効果トランジスタM12のゲートG12にはインバータ
INV1で反転されたディジタル入力信号VINが供給され
る。
The second circuit is composed of an operational amplifier A 20 , a resistor R 20 , a first MOS
The first M transistor includes a field-effect transistor M 12 , a second MOS field-effect transistor M 22, and a capacitor C 2.
Inverter to the gate G 12 of the OS field-effect transistor M 12
A digital input signal V IN inverted at INV 1 is provided.

論理回路Q1は、フリップフロップFFとインバータINV3
とを備えて構成されている。フリップフロップFFは、2
個のNANDゲートNAND1およびNAND2で構成されたRSフリッ
プフロップであり、第1の回路の出力ロウレベルをセッ
ト信号とし、第2の回路の出力ロウレベルをリセット信
号として動作する。
Logic circuit Q 1 is, the flip-flop FF and an inverter INV 3
It is comprised including. The flip-flop FF is 2
This is an RS flip-flop composed of a plurality of NAND gates NAND 1 and NAND 2 , and operates using the output low level of the first circuit as a set signal and the output low level of the second circuit as a reset signal.

演算増幅器A10、A20の各反転入力端子(−)は、抵抗
R10、R20を介してそれぞれ接地された第2のMOS電界効
果トランジスタM21、M22の各ソースS21、S22にそれぞれ
接続され、各出力端子は、第2のMOS電界効果トランジ
スタM21、M22の各ゲートG21、G22に接続される。
Each inverting input terminal of the operational amplifier A 10, A 20 (-), the resistance
The respective output terminals are connected to the respective sources S 21 and S 22 of the second MOS field-effect transistors M 21 and M 22 which are grounded via R 10 and R 20 respectively. 21, is connected to the gate G 21, G 22 of M 22.

演算増幅器A10、A20の各非反転入力端子(+)は、バ
イアス手段1に共通に接続されている。
The non-inverting input terminals (+) of the operational amplifiers A 10 and A 20 are commonly connected to the bias unit 1.

第13図に本実施例に用いられるバイアス手段1の具体
例を示す。本実施例のバイアス手段1は、第5図と同じ
く、温度に不感な電圧Vaを生成する手段101、温度に比
例した電圧Vbを生成する手段102、論理回路の閾値電圧V
THを抽出する手段103、およびこれら各手段によって生
成または抽出された各電圧と電源電圧とを演算して演算
増幅器A0の非反転入力端子に供給される直流電圧VXを発
生する電圧発生手段104とで構成される。これらのうち
手段101、102、104は第5図と全く同一の構成である
が、本実施例では論理回路Q1がフリップフロップFFを含
み、ランプ電圧を論理出力に変換する閾値電圧VTHがフ
リップフロップFFで構成するNANDゲートNAND1、NAND2
閾値電圧となるので、手段104が論理ゲートNAND1、NAND
2と同等のNANDゲートQ51を含むよう構成されている。該
NANDゲートQ51は、一方の入力が電源電圧VDDに接続され
ると共に、出力がもう一方の入力に接続されている。出
力が入力に接続された全帰還型NANDゲートの出力電圧
は、該NANDゲートの閾値電圧となるので、論理回路Q51
により、論理回路Q1を構成するフリップフロップFFがセ
ットまたはリセットされるときの閾値電圧と実質的に等
しい閾値電圧VTHが抽出される。
FIG. 13 shows a specific example of the bias means 1 used in this embodiment. As in FIG. 5, the bias means 1 of this embodiment includes a means 101 for generating a temperature-insensitive voltage Va, a means 102 for generating a voltage Vb proportional to temperature, and a threshold voltage V
Means 103 for extracting TH, and voltage generating means for generating a DC voltage V X supplied with each voltage and the power supply voltage generated or extracted into the non-inverting input terminal of the operational to operational amplifier A 0 by respective means It consists of 104. Of these means 101, 102, 104 are exactly the same configuration as FIG. 5 but includes a logic circuit Q 1 is a flip-flop FF in the present embodiment, the threshold voltage V TH for converting a lamp voltage to the logic output Since the threshold voltages of the NAND gates NAND 1 and NAND 2 constituted by the flip-flops FF are used, the means 104 becomes the logic gates NAND 1 and NAND 2.
And it is configured to include a 2 equivalent NAND gate Q 51. The
NAND gate Q 51, together with the one input is connected to the power supply voltage V DD, the output is connected to the other input. Since the output voltage of the all feedback NAND gate whose output is connected to the input becomes the threshold voltage of the NAND gate, the logic circuit Q 51
Accordingly, the threshold voltage substantially equal to the threshold voltage V TH when the flip-flop FF of the logic circuit Q 1 is being set or reset is extracted.

第11図および第12図を参照して動作を説明する。第12
図(a)に示すように、ディジタル入力信号VINがt0
にハイレベルになると、このディジタル入力信号V
INは、第1の回路の第1のMOS電界効果トランジスタM11
のゲートG11に与えられるので、第4図に示した実施例
で説明した動作により、第12図(b)に示すように、節
点dにディジタル入力信号VINの立ち上がりエッジであ
るt0時に放電を開始するランプ波形が得られる。そし
て、ランプ電圧がフリップフロップFFの有する閾値電圧
VINを横切るt1時にフリップフロップFFがセットされ、
第12図(e)に示すように、インバータINV3からハイレ
ベルの出力VOUTが得られる。上述のt0時からt1時までの
時間遅れが立ち上がり遅延時間TdLHとなる。
The operation will be described with reference to FIGS. 11 and 12. Twelfth
As shown in FIG. 7A, when the digital input signal V IN goes high at t 0 , the digital input signal V IN
IN is the first MOS field-effect transistor M 11 of the first circuit.
Since given to the gate G 11, the operation described in the embodiment shown in FIG. 4, as shown in Figure 12 (b), at t 0 is the rising edge of the digital input signal V IN to the node d A ramp waveform for starting discharge is obtained. The ramp voltage is the threshold voltage of the flip-flop FF
At t 1 across V IN , the flip-flop FF is set,
As shown in Fig. 12 (e), the output V OUT of high level is obtained from the inverter INV 3. Time delay from time t 0 of the above until t 1 is the rise delay time Td LH.

一方、第12図(a)に示すように、t0時からディジタ
ル入力信号VINのパルス幅だけ遅れたt2時に、ディジタ
ル入力信号VINが立ち下がってロウレベルになると、イ
ンバータINV1の出力端である節点eには、第12図(c)
に示すように、逆にハイレベルに状態遷移する反転信号
が現れる。この反転信号は、第2の回路の第1のMOS電
界効果トランジスタM12のゲートG12に与えられるので、
節点fには、第12図(d)に示すように、ディジタル入
力信号VINの立ち下がりエッジであるt2時に放電を開始
するランプ波形が得られる。そして、ランプ電圧がフリ
ップフロップFFの有する閾値電圧VTHを横切るt3時に、
フリップフロップFFがリセットされ、この結果、第12図
(e)に示すように、インバータINV3からロウレベルの
出力VOUTが得られる。t2時からt3時までの時間遅れが立
ち下がり遅延時間TdHLとなる。
On the other hand, as shown in Figure 12 (a), at t 2 delayed from the time t 0 by the pulse width of the digital input signal V IN, it becomes a low level falls the digital input signal V IN, the output of the inverter INV 1 FIG. 12 (c)
As shown in the figure, an inverted signal that makes a state transition to a high level appears. This inverted signal is applied to the gate G 12 of the first MOS field effect transistor M 12 of the second circuit,
The node f, as shown in Fig. 12 (d), the ramp waveform to start t 2 during discharge is the falling edge of the digital input signal V IN is obtained. Then, at t 3 when the ramp voltage crosses the threshold voltage V TH of the flip-flop FF,
Reset flip-flop FF, the result, as shown in Fig. 12 (e), the output V OUT at a low level from the inverter INV 3 is obtained. time delay from the time t 2 to time t 3 becomes the fall delay time Td HL.

本実施例では、抵抗R10、R20の抵抗値とコンデンサ
C1、C2の容量値の選定によって、遅延時間TdLHと遅延時
間TdHLを等しくすることができるので、ディジタル入力
信号VINと同じパルス幅の出力信号VOUTを得ることがで
きる。また、必要に応じて立ち上がりと立ち下がりの遅
延時間TdLHとTdHLをそれぞれ独立に設定し、任意のパル
ス幅をもつ出力信号VOUTを得ることもできる。
In this embodiment, the resistance values of the resistors R 10 and R 20 and the capacitor
By selecting the capacitance values of C 1 and C 2 , the delay time Td LH and the delay time Td HL can be made equal, so that an output signal V OUT having the same pulse width as the digital input signal V IN can be obtained. If necessary, the rising and falling delay times Td LH and Td HL can be set independently of each other to obtain an output signal V OUT having an arbitrary pulse width.

従って、本実施例によれば、第8図に示した実施例と
同様、温度変動、電源電圧変動および製造プロセス変動
による遅延時間変動が補償および緩和される上、入力デ
ィジタル信号VINと同じパルス幅または任意のパルス幅
をもつ出力信号VOUTを与える遅延回路が得られる。
Therefore, according to the present embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 8, the delay time fluctuation due to temperature fluctuation, power supply voltage fluctuation and manufacturing process fluctuation is compensated and mitigated, and the same pulse as the input digital signal VIN is used. A delay circuit that provides an output signal VOUT having a width or an arbitrary pulse width is obtained.

上記第11図に示した実施例の第1の回路および第2の
回路として、カレントミラー回路を含む、例えば第7図
に示した遅延回路を用いることもできる。このとき、演
算増幅器A0、抵抗Rc、第2のMOS電界効果トランジスタM
2および第3のMOS電界効果トランジスタM3で構成される
電流生成回路は、第1の回路および第2の回路について
共通とすることができ、占有面積と消費電力の低減が図
れる。
As the first circuit and the second circuit of the embodiment shown in FIG. 11, for example, the delay circuit shown in FIG. 7 including a current mirror circuit can be used. At this time, the operational amplifier A 0 , the resistor R c , and the second MOS field-effect transistor M
Second and third current generating circuit constituted by MOS field-effect transistor M 3 of, for the first circuit and the second circuit can be common, power consumption can be reduced and the area occupied.

第8図に示した実施例および第11図に示した実施例の
遅延回路を複数個縦続接続し、前段の出力信号VOUTを次
段のディジタル入力信号VINとすることにより、各段の
出力信号VOUTをタップ出力とするタップ付き遅延回路が
構成できる。
A plurality of delay circuits of the embodiment shown in FIG. 8 and the embodiment shown in FIG. 11 are connected in cascade, and the output signal VOUT of the previous stage is used as the digital input signal VIN of the next stage, so that A tapped delay circuit having the output signal VOUT as a tap output can be configured.

第8図に示した遅延回路を用いてタップ付き遅延回路
を構成する場合、フリップフロップFFのNORゲートNOR1
の出力信号(インバータINV3の入力信号)を次段のディ
ジタル入力信号VINとし、インバータINV1の出力信号を
第1の回路の第1のMOS電界効果トランジスタM12のゲー
トG12に、インバータINV2の出力信号を第1の回路の第
1のMOS電界効果トランジスタM11のゲートG11に、それ
ぞれ導くよう構成すれば、タップ出力(インバータINV3
出力)の負荷容量によって発生する負荷的な遅延時間が
次段に伝達されるのを防ぐのに効果的である。
When a delay circuit with taps is configured using the delay circuit shown in FIG. 8, the NOR gate NOR 1 of the flip-flop FF is used.
The output signal (the input signal of the inverter INV 3) and the next stage of the digital input signal V IN, an output signal of the inverter INV 1 to the gate G 12 of the first MOS field effect transistor M 12 of the first circuit, the inverter the output signal of the INV 2 to the gate G 11 of the first MOS field effect transistor M 11 of the first circuit, be configured to direct each tap output (inverter INV 3
This is effective for preventing the load-related delay time generated by the load capacitance of (output) from being transmitted to the next stage.

同様に、第11図に示した遅延回路を用いてタップ付き
遅延回路を構成する場合、フリップフロップFFのNANDゲ
ートNAND2の出力信号(インバータINV3の入力信号)を
次段のディジタル入力信号VINとし、この入力信号VIN
第2の回路の第1のMOS電界効果トランジスタM12のゲー
トG12に、インバータINV1の出力信号を第1の回路の第
1のMOS電界効果トランジスタM11のゲートG11に、それ
ぞれ導くよう構成すれば、タップ出力(インバータINV3
出力)の負荷容量によって発生する付加的な遅延時間が
次段に伝達されるのを防ぐのに効果的である。
Similarly, when a delay circuit with taps is formed using the delay circuit shown in FIG. 11, the output signal of the NAND gate NAND 2 of the flip-flop FF (the input signal of the inverter INV 3 ) is converted to the digital input signal V of the next stage. and iN, the input signal V iN to the gate G 12 of the first MOS field effect transistor M 12 of the second circuit, the output signal of the inverter INV 1 of the first circuit 1 of the MOS field effect transistor M 11 to the gate G 11, if configured to direct each tap output (inverter INV 3
This is effective in preventing the additional delay time caused by the load capacitance of (output) from being transmitted to the next stage.

<発明の効果> 以上述べたように、本発明に係る遅延回路は、第1の
MOS電界効果トランジスタのゲートに供給される被遅延
ディジタル入力信号の状態に応じて、ソースが抵抗を介
して電源線に導かれた第2のMOS電界効果トランジスタ
電流源でコンデンサを充電し、または蓄積電荷を放電す
ることによりランプ電圧を発生させ、このランプ電圧が
閾値に達するまでの時間を利用して遅延時間を設定する
回路構成にすると共に、第2のMOS電界効果トランジス
タのゲート、ソース間に適切なバイアス電圧を供給する
手段を備え、該手段は、温度に不感な電圧を生成する手
段と、温度に比例した電圧を生成する手段と、前記論理
回路の閾値電圧を抽出する手段および電圧発生手段から
成るバイアス手段と演算増幅器とを含んで構成し、該演
算増幅器の反転入力端子は第2のMOS電界効果トランジ
スタのソースに接続し、出力端子は第2のMOS電界効果
トランジスタのゲートに接続し、電圧発生手段は、各手
段によって抽出されまたは生成された各電圧と、電源電
圧との演算によって得られた直流電圧を演算増幅器の非
反転入力端子に与える構成としたから、集積化に適し、
製造プロセス変動、温度変動および電源電圧変動による
遅延時間変動の少ない遅延回路を提供できる。
<Effect of the Invention> As described above, the delay circuit according to the present invention has the first
Depending on the state of the delayed digital input signal supplied to the gate of the MOS field effect transistor, the capacitor is charged or accumulated by the second MOS field effect transistor current source whose source is guided to the power supply line via a resistor. A lamp voltage is generated by discharging the electric charge, and a circuit configuration is provided in which a delay time is set using the time until the lamp voltage reaches a threshold value, and between the gate and the source of the second MOS field-effect transistor. Means for providing an appropriate bias voltage, the means for generating a temperature insensitive voltage, the means for generating a voltage proportional to temperature, the means for extracting a threshold voltage of the logic circuit, and the voltage generator. And an operational amplifier. The inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the source of the second MOS field-effect transistor. The terminal is connected to the gate of the second MOS field-effect transistor, and the voltage generating means converts the DC voltage obtained by calculating each voltage extracted or generated by each means and the power supply voltage into the non-inverting voltage of the operational amplifier. Because it is configured to be applied to the input terminal, it is suitable for integration,
It is possible to provide a delay circuit with less delay time fluctuation due to manufacturing process fluctuation, temperature fluctuation and power supply voltage fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る遅延回路の一実施例を示す電気回
路図、第2図および第3図はこの実施例における動作波
形例およびバイアス手段の具体例を示す図、第4図は本
発明に係る遅延回路の更に別の実施例を示す電気回路
図、第5図はそのバイアス手段の具体例を示す図、第6
図および第7図は本発明に係る遅延回路の更に別の実施
例を示す各電気回路図、第8図は本発明に係る遅延回路
の更に別の実施例を示す電気回路図、第9図(a)〜
(f)および第10図はこの実施例における動作波形例お
よびバイアス手段の具体例を示す図、第11図は本発明に
係る遅延回路の更に別の実施例を示す電気回路図、第12
図(a)〜(e)および第13図はこの実施例における動
作波形例およびバイアス手段の具体例を示す図、第14図
は従来の遅延回路の回路図、第15図(a)〜(c)はそ
の動作波形例を示す図である。 M1……第1のMOS電界効果トランジスタ M2……第2のMOS電界効果トランジスタ M3……第3のMOS電界効果トランジスタ M4……第4のMOS電界効果トランジスタ C……コンデンサ、Q1……論理回路 1……バイアス手段 A0……演算増幅器 101……温度に不感な電圧を生成する手段 102……温度に比例した電圧を生成する手段 103……論理回路の閾値電圧を抽出する手段 104……電圧発生手段
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a delay circuit according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing an example of operation waveforms and a concrete example of bias means in this embodiment, and FIG. FIG. 5 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the delay circuit according to the present invention; FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the bias means;
FIG. 7 and FIG. 7 are electric circuit diagrams showing still another embodiment of the delay circuit according to the present invention. FIG. 8 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the delay circuit according to the present invention. (A) ~
(F) and FIG. 10 are diagrams showing an example of operation waveforms and a specific example of bias means in this embodiment. FIG. 11 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the delay circuit according to the present invention.
13 (a) to 13 (e) and FIG. 13 are diagrams showing an example of operation waveforms and specific examples of bias means in this embodiment, FIG. 14 is a circuit diagram of a conventional delay circuit, and FIGS. 15 (a) to 15 ( (c) is a diagram showing an example of the operation waveform. M 1 … first MOS field effect transistor M 2 … second MOS field effect transistor M 3 … third MOS field effect transistor M 4 … fourth MOS field effect transistor C …… capacitor, Q 1 Logic circuit 1 Bias means A 0 Operational amplifier 101 Means for generating a voltage insensitive to temperature 102 Means for generating a voltage proportional to temperature 103 Threshold voltage of a logic circuit is extracted Means 104 ... Voltage generating means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山野井 康友 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yasutomo Yamanoi 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1のMOS電界効果トランジスタと、第2
のMOS電界効果トランジスタと、演算増幅器と、抵抗
と、コンデンサと、論理回路と、バイアス回路とを含む
遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被遅
延信号であるディジタル入力信号が導かれると共に、ソ
ースが電源線の一方に導かれており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ドレインが前
記第1のMOS電界効果トランジスタのドレインに導かれ
ると共に、ソースが前記抵抗を介して電源線の他方に導
かれており、 前記演算増幅器は、反転入力端子、非反転入力端子およ
び出力端子を含み、前記反転入力端子は前記第2のMOS
電界効果トランジスタのソースに接続され、前記出力端
子は前記第2のMOS電界効果トランジスタのゲートに接
続されており、 前記コンデンサは、前記MOS電界効果トランジスタのド
レイン共通接続点と前記電源線との間に接続されてお
り、 前記論理回路は、閾値電圧をもち、前記閾値電圧に基づ
き前記コンデンサの端子間電圧を2値信号に変換し、遅
延ディジタル信号として出力する回路であり、 前記バイアス回路は、温度に不感な電圧を生成する回路
と、温度に比例した電圧を生成する回路と、前記論理回
路の閾値電圧を抽出する回路と、電圧発生回路とを含
み、 前記電圧発生回路は、温度に比例した電圧を生成する前
記回路で生成された電圧と、前記論理回路の閾値電圧を
抽出する前記回路で抽出された電圧との和から、温度に
不感な電圧を生成する前記回路で生成された電圧を減ず
る演算をし、前記演算によって得られた電圧と、電源電
圧から得られた電圧との差を演算して直流電圧を生成
し、前記直流電圧を前記演算増幅器の前記非反転入力端
子に与えること を特徴とする遅延回路。
1. A first MOS field-effect transistor and a second MOS field-effect transistor.
A delay circuit including a MOS field-effect transistor, an operational amplifier, a resistor, a capacitor, a logic circuit, and a bias circuit, wherein the first MOS field-effect transistor has, at its gate, a digital signal that is a delayed signal. The input signal is guided, the source is guided to one of the power supply lines, and the drain of the second MOS field effect transistor is guided to the drain of the first MOS field effect transistor, and the source is the resistor. The operational amplifier includes an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, and the inverting input terminal is connected to the second MOS.
The output terminal is connected to the gate of the second MOS field effect transistor, and the capacitor is connected between a common drain connection point of the MOS field effect transistor and the power supply line. The logic circuit has a threshold voltage, is a circuit that converts a voltage between the terminals of the capacitor into a binary signal based on the threshold voltage, and outputs the binary signal, as a delayed digital signal, the bias circuit, A circuit that generates a voltage that is insensitive to temperature, a circuit that generates a voltage proportional to temperature, a circuit that extracts a threshold voltage of the logic circuit, and a voltage generation circuit, wherein the voltage generation circuit is proportional to temperature. From the sum of the voltage generated by the circuit for generating the threshold voltage and the voltage extracted by the circuit for extracting the threshold voltage of the logic circuit, An operation for reducing the voltage generated by the circuit that generates the voltage, a difference between the voltage obtained by the operation and the voltage obtained from the power supply voltage is calculated to generate a DC voltage, and the DC voltage is calculated. The delay circuit is provided to the non-inverting input terminal of the operational amplifier.
【請求項2】第1のMOS電界効果トランジスタと、第2
のMOS電界効果トランジスタと、演算増幅器と、抵抗
と、コンデンサと、論理回路と、バイアス回路と、カレ
ントミラー回路とを含む遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被遅
延信号であるディジタル入力信号が導かれると共に、ソ
ースが電源線の一方に導かれており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ソースが前記
抵抗を介して電源線の一方に導かれており、 前記演算増幅器は、反転入力端子、非反転入力端子およ
び出力端子を含み、前記反転入力端子は前記第2のMOS
電界効果トランジスタのソースに接続され、前記出力端
子は前記第2のMOS電界効果トランジスタのゲートに接
続されており、 前記コンデンサは、前記第1のMOS電界効果トランジス
タのドレインと電源線との間に接続されており、 前記論理回路は、閾値電圧をもち、前記閾値電圧に基づ
き前記コンデンサの端子間電圧を2値信号に変換し、遅
延ディジタル信号として出力する回路であり、 前記バイアス回路は、温度に不感な電圧を生成する回路
と、温度に比例した電圧を生成する回路と、前記論理回
路の閾値電圧を抽出する回路と、電圧発生回路とを含
み、 前記電圧発生回路は、温度に比例した電圧を生成する前
記回路で生成された電圧と、前記論理回路の閾値電圧を
抽出する前記回路で抽出された電圧との和から、温度に
不感な電圧を生成する前記回路で生成された電圧を減ず
る演算をし、前記演算よって得られた電圧と、電源電圧
から得られた電圧との差を演算して直流電圧を生成し、
前記直流電圧を前記演算増幅器の前記非反転入力端子に
与え、 前記カレントミラー回路は、第3のMOS電界効果トラン
ジスタと、第4のMOS電界効果トランジスタとを含み、 前記第3のMOS電界効果トランジスタは、ゲートとドレ
インが共通接続されると共にソースが電源線の一つに接
続され、ドレインが前記第2のMOS電界効果トランジス
タのドレインに接続されており、 前記第4のMOS電界効果トランジスタは、前記第3のMOS
電界効果トランジスタとカレントミラーを構成するよう
にゲートがバイアスされ、ドレインが前記第1のMOS電
界効果トランジスタのドレインに接続されていること を特徴とする遅延回路。
2. A first MOS field effect transistor and a second MOS field effect transistor.
A delay circuit including a MOS field-effect transistor, an operational amplifier, a resistor, a capacitor, a logic circuit, a bias circuit, and a current mirror circuit, wherein the first MOS field-effect transistor is connected to a gate. A digital input signal that is a delay signal is guided, and a source is guided to one of the power supply lines. The second MOS field-effect transistor has a source guided to one of the power supply lines via the resistor. The operational amplifier includes an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, wherein the inverting input terminal is connected to the second MOS transistor.
The output terminal is connected to a source of a field-effect transistor, the output terminal is connected to a gate of the second MOS field-effect transistor, and the capacitor is connected between a drain of the first MOS field-effect transistor and a power supply line. The logic circuit has a threshold voltage, is a circuit that converts a voltage between the terminals of the capacitor into a binary signal based on the threshold voltage, and outputs the binary signal as a delayed digital signal. A circuit that generates a voltage insensitive to, a circuit that generates a voltage proportional to temperature, a circuit that extracts a threshold voltage of the logic circuit, and a voltage generation circuit, wherein the voltage generation circuit is proportional to temperature. Generates a temperature-insensitive voltage from the sum of the voltage generated by the circuit that generates the voltage and the voltage extracted by the circuit that extracts the threshold voltage of the logic circuit Performing a calculation to reduce the voltage generated by the circuit, and calculating a difference between the voltage obtained by the calculation and the voltage obtained from the power supply voltage to generate a DC voltage;
Applying the DC voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier, the current mirror circuit includes a third MOS field-effect transistor and a fourth MOS field-effect transistor, and the third MOS field-effect transistor Has a gate and a drain commonly connected, a source connected to one of the power supply lines, a drain connected to a drain of the second MOS field-effect transistor, The third MOS
A delay circuit, wherein a gate is biased to form a current mirror with a field effect transistor, and a drain is connected to a drain of the first MOS field effect transistor.
【請求項3】第1のMOS電界効果トランジスタと、第2
のMOS電界効果トランジスタと、演算増幅器と、抵抗
と、コンデンサと、論理回路と、バイアス回路とを含む
遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被遅
延信号であるディジタル入力信号が導かれると共に、ソ
ースが電源線の一方に導かれており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ドレインが前
記第1のMOS電界効果トランジスタのドレインに導かれ
ると共に、ソースが前記抵抗を介して電源線の他方に導
かれており、 前記演算増幅器は、反転入力端子、非反転入力端子およ
び出力端子を含み、前記反転入力端子は前記第2のMOS
電界効果トランジスタのソースに接続され、前記出力端
子は前記第2のMOS電界効果トランジスタのゲートに接
続されており、 前記コンデンサは、前記MOS電界効果トランジスタのド
レイン共通接続点と前記電源線との間に接続されてお
り、 前記論理回路は、閾値電圧をもち、前記閾値電圧に基づ
き前記コンデンサの端子間電圧を2値信号に変換し、遅
延ディジタル信号として出力する回路であり、 前記バイアス回路は、電源電圧を基準にして温度に不感
な電圧を生成する回路と、電源電圧を基準にして温度に
比例した電圧を生成する回路と、電源電圧を基準にして
前記論理回路の閾値電圧を抽出する回路と、電圧発生回
路とを含み、 前記電圧発生回路は、温度に比例した電圧を生成する前
記回路で生成された電圧と、前記論理回路の閾値電圧を
抽出する前記回路で抽出された電圧との和から、温度に
不感な電圧を生成する前記回路で生成された電圧を減ず
る演算をして直流電圧を生成し、前記直流電圧を前記演
算増幅器の前記非反転入力端子に与えること を特徴とする遅延回路。
3. A first MOS field-effect transistor and a second MOS field-effect transistor.
A delay circuit including a MOS field-effect transistor, an operational amplifier, a resistor, a capacitor, a logic circuit, and a bias circuit, wherein the first MOS field-effect transistor has, at its gate, a digital signal that is a delayed signal. The input signal is guided, the source is guided to one of the power supply lines, and the drain of the second MOS field effect transistor is guided to the drain of the first MOS field effect transistor, and the source is the resistor. The operational amplifier includes an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, and the inverting input terminal is connected to the second MOS.
The output terminal is connected to the gate of the second MOS field effect transistor, and the capacitor is connected between a common drain connection point of the MOS field effect transistor and the power supply line. The logic circuit has a threshold voltage, is a circuit that converts a voltage between the terminals of the capacitor into a binary signal based on the threshold voltage, and outputs the binary signal, as a delayed digital signal, the bias circuit, A circuit that generates a temperature-insensitive voltage based on a power supply voltage, a circuit that generates a voltage proportional to temperature based on the power supply voltage, and a circuit that extracts a threshold voltage of the logic circuit based on the power supply voltage And a voltage generation circuit, wherein the voltage generation circuit generates a voltage proportional to temperature, a voltage generated by the circuit, and a threshold voltage of the logic circuit. A DC voltage is generated by subtracting the voltage generated by the circuit that generates the temperature-insensitive voltage from the sum of the voltage extracted by the circuit and the DC voltage generated by the circuit that generates the temperature-insensitive voltage. The delay circuit is provided to the non-inverting input terminal.
【請求項4】第1のMOS電界効果トランジスタと、第2
のMOS電界効果トランジスタと、演算増幅器と、抵抗
と、コンデンサと、論理回路と、バイアス回路と、カレ
ントミラー回路とを含む遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被遅
延信号であるディジタル入力信号が導かれると共に、ソ
ースが電源線の一方に導かれており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ソースが前記
抵抗を介して電源線の一方に導かれており、 前記演算増幅器は、反転入力端子、非反転入力端子およ
び出力端子を含み、前記反転入力端子は前記第2のMOS
電界効果トランジスタのソースに接続され、前記出力端
子は前記第2のMOS電界効果トランジスタのゲートに接
続されており、 前記コンデンサは、前記第1のMOS電界効果トランジス
タのドレインと電源線との間に接続されており、 前記論理回路は、閾値電圧をもち、前記閾値電圧に基づ
き前記コンデンサの端子間電圧を2値信号に変換し、遅
延ディジタル信号として出力する回路であり、 前記バイアス回路は、電源電圧を基準にした温度に不感
な電圧を生成する回路と、電源電圧を基準にした温度に
比例した電圧を生成する回路と、電源電圧を基準にした
前記論理回路の閾値電圧を抽出する回路と、電圧発生回
路とを含み、 前記電圧発生回路は、温度に比例した電圧を生成する前
記回路で生成された電圧と、前記論理回路の閾値電圧を
抽出する前記回路で抽出された閾値電圧との和から、温
度に不感な電圧を生成する前記回路で生成された電圧を
減ずる演算をして直流電圧を生成し、前記直流電圧を前
記演算増幅器の前記非反転入力端子に与え、 前記カレントミラー回路は、第3のMOS電界効果トラン
ジスタと、第4のMOS電界効果トランジスタとを含み、 前記第3のMOS電界効果トランジスタは、ゲートとドレ
インが共通接続されると共にソースが電源線の一つに接
続され、ドレインが前記第2のMOS電界効果トランジス
タのドレインに接続されており、 前記第4のMOS電界効果トランジスタは、前記第3のMOS
電界効果トランジスタとカレントミラーを構成するよう
にゲートがバイアスされ、ドレインが前記第1のMOS電
界効果トランジスタのドレインに接続されていること を特徴とする遅延回路。
4. A first MOS field-effect transistor and a second MOS field-effect transistor.
A delay circuit including a MOS field-effect transistor, an operational amplifier, a resistor, a capacitor, a logic circuit, a bias circuit, and a current mirror circuit, wherein the first MOS field-effect transistor is connected to a gate. A digital input signal that is a delay signal is guided, and a source is guided to one of the power supply lines. The second MOS field-effect transistor has a source guided to one of the power supply lines via the resistor. The operational amplifier includes an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, wherein the inverting input terminal is connected to the second MOS transistor.
The output terminal is connected to a source of a field-effect transistor, the output terminal is connected to a gate of the second MOS field-effect transistor, and the capacitor is connected between a drain of the first MOS field-effect transistor and a power supply line. The logic circuit has a threshold voltage, is a circuit that converts a voltage between terminals of the capacitor into a binary signal based on the threshold voltage, and outputs the binary signal, and the bias circuit includes a power supply. A circuit that generates a temperature-insensitive voltage based on the voltage, a circuit that generates a voltage proportional to the temperature based on the power supply voltage, and a circuit that extracts a threshold voltage of the logic circuit based on the power supply voltage And a voltage generation circuit, wherein the voltage generation circuit extracts a voltage generated by the circuit that generates a voltage proportional to temperature and a threshold voltage of the logic circuit. A DC voltage is generated by performing an operation of subtracting the voltage generated by the circuit that generates a temperature-insensitive voltage from the sum of the threshold voltage extracted by the circuit and the DC voltage. The current mirror circuit includes a third MOS field-effect transistor and a fourth MOS field-effect transistor, and the third MOS field-effect transistor has a gate and a drain connected in common. And a source is connected to one of the power supply lines, a drain is connected to a drain of the second MOS field effect transistor, and the fourth MOS field effect transistor is connected to the third MOS field effect transistor.
A delay circuit, wherein a gate is biased to form a current mirror with a field effect transistor, and a drain is connected to a drain of the first MOS field effect transistor.
【請求項5】請求項1乃至4の何れかに記載された遅延
回路であって、 温度に比例した電圧を生成する前記回路は、ダイオード
接続された1対のバイポーラ・トランジスタと、前記バ
イポーラ・トランジスタの各出力を受ける演算増幅器と
を備える 遅延回路。
5. The delay circuit according to claim 1, wherein said circuit for generating a voltage proportional to temperature includes a pair of diode-connected bipolar transistors and said bipolar transistor. A delay circuit comprising: an operational amplifier receiving each output of the transistor.
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